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Causas del “Agujero de Ozono”

capa-de-ozono  Como sabemos, este fenómeno aparece sólo en primavera, y se produce como resultado de tres factores, dos de ellos naturales (el vórtice polar y las nubes estratosféricas polares) y uno básicamente antropogénico (la presencia de cloro activo en la estratosfera, desprendido de los clorofluorocarbonados)

Vórtice Polar                                           

 El vórtice polar constituye una barrera natural en la estratosfera, a una latitud aproximada de 70 grados Sur, la que aísla el aire antártico del resto del planeta durante el invierno y parte de la primavera.  Luego, según la primavera avanza, y las temperaturas crecen, el vórtice se hace más débil y permite el ingreso de masas de aires provenientes de latitudes más bajas. Finalmente, el vórtice rompe y se produce un intercambio normal de masas de aires con el resto del planeta.

Nubes Estratosféricas Polares (NEP)

 Normalmente la estratosfera es muy seca, por lo tanto en ella no se forman nubes, pero tiene una delgada capa en la que se hallan gotas delgadas y húmedas de ácido sulfúrico. Debido a las bajas temperaturas en la estratosfera antártica durante el invierno (85°C bajo cero), el vapor de agua se condensa y se forman delgadas nubes de hielo. Estas nubes están formadas por cristales y las reacciones químicas  que  se   producen  en  su superficie  retienen  el  vapor  de   agua   y   los   compuestos   de   nitrógeno, quedando libre el cloro, que reacciona con el ozono cuando la luz del sol aparece nuevamente en Primavera . Cuando esta estación avanza, con el  aumento de la temperatura y la fluencia de aire cálido proveniente de otras latitudes, las nubes, al igual que  el vórtice, se disipan.

Compuestos Clorofluorocarbonados (CFC)

 Se denominan halocarbonos a los compuestos formados por carbono y halógenos (flúor, cloro, bromo y iodo). Desde el punto de vista de la destrucción del ozono, los más importantes resultan los clorofluorocarbonos (CFC).

 El primer CFC fue sintetizado en 1928 y desde mediados de siglo su producción ha aumentado fuertemente, disminuyendo recientemente debido a su efecto sobre la capa de ozono. Estos compuestos parecieron ideales durante años por ser no inflamables, no tóxicos, fáciles de almacenar y tener bajo costo de fabricación. Además son químicamente estables, lo cuál significa que, una vez liberados a la atmósfera no se disocian en la troposfera y, por lo tanto, no son "barridos" por la lluvia y las reacciones químicas que limpian a otras sustancias de la troposfera. Esta propiedad, que constituye una ventaja desde el punto de vista de la polución, resultó un inconveniente en cuanto a la capa de ozono. Como no se disocian en la troposfera, los CFC suben a la estratosfera hasta la altura en que la radiación solar es suficientemente intensa como para disociarlos, y de esa manera queda el cloro libre para reaccionar con el ozono y destruirlo.

Ozono

  En la   Producción del CFC-12, Puede observarse un crecimiento exponencial desde 1940 hasta la década del 70.

 Se han utilizado en múltiples aplicaciones: propelentes para aerosoles,  fabricación de espumas (desde las utilizadas para apagar incendios hasta las que se usan para fabricar recipientes descartables), limpieza de circuitos electrónicos, refrigeración (el Freón es un nombre comercial del más común), aire acondicionado, etc.

  En cuánto a su vida media,  el F11 sobrevive alrededor de 75 años y el F12 110 años antes de ser destruidos. Además, se estima que un átomo de cloro, liberado por descomposición de una molécula de CFC, es capaz de destruir 100.000 moléculas de ozono antes de reaccionar para formar moléculas estables e inactivas.

  Una molécula de CFC tarda alrededor de 4 años para viajar desde la superficie terrestre hasta la altura dónde se halla el ozono. Esa es una de las razones por las que los resultados de las medidas que limitan la fabricación de los CFC no se observan en forma inmediata. Si bien 90% de las emisiones de CFC se produce en las latitudes de Europa, América del Norte, Rusia y Japón su concentración es pareja en todo el planeta. Esto se debe a que, por no ser solubles en agua y relativamente poco reactivos, se mezclan en un año o dos en la baja atmósfera, a alturas menores que 10Km. Luego, esta mezcla de aire sube de la baja atmósfera a la estratosfera, especialmente en las zonas tropicales. Finalmente el viento mueve este aire hacia los polos, de manera tal que el aire en la estratosfera de todo el planeta contiene aproximadamente la misma cantidad de CFC.  

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 Los CFC son gases que también contribuyen al "efecto invernadero". Algunos sustitutos de los CFC no afectan la capa de ozono y por lo tanto no está limitada su producción en los documentos que tratan la disminución de ozono. Sin embargo, por ser "gases invernadero", entran dentro de la Convención Marco sobre Cambio Global. Conociendo los factores que generan el "agujero" podemos concluir cómo éste se produce. Durante el invierno existe un aislamiento de la estratosfera antártica, pero en ausencia de luz solar, no se producen ciertas reacciones químicas, tales como la descomposición de los CFC. Cuando en la primavera la luz solar vuelve a incidir sobre la Antártica, produce la disociación de los CFC dejando libre al cloro activo, el cuál destruye al ozono presente en la estratosfera. Debido al aislamiento en esta región, no hay ingreso de masas de aire ricas en ozono provenientes de latitudes más bajas, que es dónde este gas se genera. Luego, al aumentar las temperaturas y romperse el aislamiento, ingresan masas de aire ricas en ozono y se produce la recuperación de la capa de ozono sobre la región.

TOMS/Nimbus 7

Octubre 15, 1979

TOMS/Earth Probe

Octubre 15, 1998

Ozono

 Vista polar del hemisferio Sur, Octubre 15, 1979 y Octubre 15, 1998. Cortesía Dr Richard Mc Peters (TOMS/Nimbus-7) y Dr Jay Herman (TOMS/Earth Probe), NASA Goddard Space Flight Center (GSFC).

Los Compuestos de Bromo                                                                 

 El bromuro de metilo es un halocarbonados, no tan común, pero con mayor potencial de destrucción sobre el ozono. Los principales aportes de bromo a la atmósfera se producen por: la quema de bosques, la fumigación de productos agrícolas, las emisiones de los automóviles y la fabricación de pesticidas. Por muchos años se creyó que los océanos eran una fuente natural de este compuesto, pero estudios recientes muestran que en realidad es una fuente y un sumidero, aunque con un balance que lo hace actuar como sumidero.

Otros Compuestos Clorados       

 Otros compuestos que contienen cloro son liberados en la superficie terrestre, pero se disocian en la troposfera y por lo tanto son "limpiados"  mediante la lluvia y procesos similares y no alcanzan la capa de ozono. Una gran cantidad de cloro es enviado a la atmósfera, por evaporación del agua de los océanos, en la forma de sal marina (cloruro de sodio). Esta sal es soluble en agua y por lo tanto es removida rápidamente de la troposfera, cayendo en forma de lluvia, hielo  o nieve. Lo mismo sucede con las sustancias utilizadas  en las piletas de natación y la lavandina de uso doméstico.

Día Internacional del OZONO (PDF)


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