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sábado, 2 de junio de 2018

La importancia climatica del ozono como proteccion UV solar.

El ozono es una parte muy pequeña de nuestra atmósfera pero su presencia es vital para la vida en la Tierra. La mayor parte de este gas, un 90%, se encuentra dentro de la estratosfera, en lo que se conoce como "capa de ozono". La presencia de esta "capa" limita las dosis de radiación ultravioleta procedente del Sol que alcanzan la superficie terrestre.

A mediados de los años 70, se descubrió que la liberación a la atmósfera de algunos componentes químicos creados por el hombre para uso industrial podía destruir el ozono presente en esa capa provocando su adelgazamiento. Este hecho podía ocasionar un aumento de los casos de cáncer de piel y de cataratas en los ojos.

Los investigadores Mario Molina y F. Rowland alertaron sobre el papel de los Compuestos Clorofluorcarbonados (CFCs) en la desaparición del ozono estratosférico y, en 1995, por sus investigaciones sobre la materia ambos fueron distinguidos con el premio Nobel de Química.

La preocupación por estos hechos llevaron a los gobiernos del mundo a acordar la Convención de Viena en 1985 con el fin de tomar las medidas adecuadas para proteger la capa de ozono. Ello llevó dos años más tarde a la elaboración de un texto conocido como el Protocolo de Montreal de las Naciones Unidas en el cual se expresaban esas medidas concretas: se prohibía la fabricación de las sustancias que colaboraban al deterioro del ozono en la estratosfera según unos plazos y se potenciaba la investigación, desarrollo y fabricación de sustancias que lo preservasen. El día en que dicho Protocolo se firmó: 16 de septiembre de 1987, fue declarado "Día Mundial del Ozono".

Entretanto, en los años 80, los investigadores antárticos descubrieron que a comienzos de la primavera y sobre la Antártida los niveles de total de ozono en columna comenzaban a disminuir alcanzándose niveles alarmantemente bajos durante un corto periodo de tiempo. El fenómeno fue conocido como "el agujero de la capa de ozono". La información salió a la luz pública a raíz de la publicación en la revista "Nature" de un artículo en mayo de 1985 por parte de un equipo de científicos del Reino Unido.
Este fenómeno, con diferentes oscilaciones ha ido en aumento hasta este año, ganando en extensión la zona abarcada por el fenómeno y en duración el tiempo que tarda en recuperarse hasta los niveles normales.
Estudios realizados mediante el proceso cuidadoso de los satélites meteorológicos, sondeos de ozono y espectrofotómetros basados en la superficie terrestre (tales como los que dispone el INM) muestran el declinar de los totales de ozono en todas las latitudes del globo durante la década de los ochenta y gran parte de los noventa. Sin embargo, existe amplio consenso en la comunidad científica para afirmar que, a nivel planetario, el deterioro de la capa de ozono se ha detenido y que hay signos que apuntan a una recuperación lenta como consecuencia de la aplicación de las medidas del Protocolo de Montreal.
Los resultados de los modelos de predicción globales apuntan a una recuperación de los niveles de ozono presentes en la década de los setenta hacia la segunda mitad del siglo XXI (2050-2060). Sin embargo, continúan existiendo incertidumbres sobre el ritmo de recuperación ligada a los efectos del cambio climático: aumento del contenido del vapor de agua en la estratosfera, aumento del metano, enfriamiento de la parte baja de la estratosfera, entre otros factores.
A continuación se dan una pequeña guía de conceptos relacionados con el ozono procedente del excelente resumen "20 preguntas y respuestas sobre la capa de ozono" recopilado por D.W. Fahey y publicado por la Organización Meteorológica Mundial.
¿Qué es el ozono y en donde se encuentra?
El ozono es un gas que se encuentra de manera natural en la atmósfera. Cada molécula de ozono está compuesta por TRES átomos de oxígeno. Su denominación química es O3. Tiene por tanto un átomo más que una molécula de oxígeno normal: O2. El 90 % se encuentra en la estratosfera (región de la atmósfera entre los 10 -12 km y los 50 km de altura). La máxima concentración de ozono en la latitud de la Península Ibérica se encuentra entre los 21 y los 25 km dependiendo de la época del año. En Canarias, la altura del máximo es ligeramente superior. En la troposfera (entre el suelo y los 10 -12 km de altura) se encuentra el 10% restante.
Imagen: Ozono en la atmósfera
¿Cómo se forma el ozono en la atmósfera?
Se forma a través de un proceso químico múltiple que requiere la presencia de luz solar. En la estratosfera, el proceso comienza con la rotura de una molécula de Oxígeno (O2) mediante la luz ultravioleta procedente del Sol. Es un proceso natural. En la troposfera, el ozono se forma por reacciones químicas que involucran a gases hidrocarburos y compuestos de nitrógeno. Una parte significativa del ozono troposférico está creado por la presencia de sustancias liberadas por la actividad humana.
Imagen: Producción de Ozono

¿Por qué debemos cuidar el ozono estratosférico?

El ozono estratosférico absorbe una porción importante de la radiación solar ultravioleta con efectos biológicos dañinos. Debido a este efecto, se conoce al ozono presente en la estratosfera como "ozono bueno". En contraste con el ozono presente en los niveles próximos a la superficie terrestre originado por la presencia de sustancias contaminantes que se conoce como "ozono malo" por tener efectos nocivos para humanos, animales y plantas. Sin embargo, no todo el ozono presente en niveles bajos es nocivo ya que una parte de él se recombina con sustancias contaminantes neutralizándolas.
Imagen: Gráfico
En la imagen se aprecia las tres regiones en que se divide el Ultravioleta procedente del Sol: las regiones C, B y A por orden de mayor poder energético. UV-C (longitud de onda menor de 280 nanómetros) es eliminado en la parte superior de la estratosfera, UV-B (longitud de onda entre 280 y 320 nanómetros) es prácticamente eliminada por la capa de ozono y UV-A (longitud de onda superior a 320 nanómetros) que es atenuada por la troposfera.
La radiación UV-B es la más dañina para los organismos vivos (la UV-C no llega a la superficie) y el papel de la capa de ozono es vital ya que cualquier adelgazamiento incide en un aumento de las dosis de UV-B que alcanzan la superficie. La UV-A es la responsable del efecto de bronceado de la piel y produce efectos bastante menos importantes aunque hay que tener muy en cuenta que el efecto de la radiación es acumulativo por lo que depende del tiempo de exposición a ella.
En el satélite AURA puesto en órbita por la NASA, figura el sensor OMI, resultado de una colaboración europea dirigida por Finlandia y Holanda. Continuará los registros del TOMS sobre el ozono y otros parámetros atmosféricos relacionados con la química del ozono y el clima. La resolución espacial podrá ser aumentada para detectar y seguir fuentes contaminantes a escala urbana.
Fuente: AEMET