EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO
Peligros del Uso de CFC
Consecuencias de la Disminución de la Capa

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EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO POR EL USO DE CFC
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La radiación ultravioleta proveniente del Sol sería fatal para la vida en la Tierra si no fuese detenida en la estratosfera por el filtro natural que es la capa de ozono. Gracias a ella, la mayor parte de esa radiación no alcanza la superficie terrestre. Las moléculas de ozono están constituidas por tres átomos de oxígeno y se forman mediante reacciones fotoquímicas, durante las cuales se absorbe radiación ultravioleta. Si bien el ozono está presente en toda la atmósfera, se concentra principalmente en la estratosfera, entre los veinticinco y treinta kilómetros de altura.

CFC Agujero Capa de OzonoEl ozono (O3) forma una capa en la estratosfera, de unos treinta kilómetros de espesor, que absorbe la mayor parte de la radiación ultravioleta (UV) proveniente del Sol, la cual tiene efectos muy perjudiciales para los seres vivos.

También desempeña un papel importante en el control climático, ya que actúa como regulador del calor. El llamado "agujero de ozono" es, en realidad, una disminución de la capa de ozono.

El adelgazamiento se produce por la combinación del ozono con los compuestos clorofluorocarbonados (CFCs) procedentes de algunos aerosoles (en los cuales se usan como gases propulsores) y de frigoríficos y sistemas de aire acondicionado (en los que se usan como fluido refrigerante). No obstante, en todo el mundo se establecieron acuerdos para la progresiva eliminación de estos contaminantes

Los humanos modelamos nuestro hábitat. Pero no somos los únicos: muchos otros animales transforman el medio en que viven. Sin embargo, ninguna otra especie ha cambiado tantas cosas ni lo ha hecho a una escala tan global como nosotros. Y no estamos invirtiendo la tendencia; al contrario, las personas hemos hecho más por cambiar la Tierra y sus ecosistemas en los últimos 50 años que durante cualquier otro período comparable de la historia.

Los efectos más evidentes se manifiestan en el suelo, donde más del 80 % de la superficie presenta huellas de actividad humana que se remontan al inicio de la agricultura, hace más de 10.000 años, y las demandas de nuestra alimentación siguen aumentando su impacto. Las carreteras y las vías férreas fomentan la expansión de las ciudades y llevan la caza, la agricultura y la tala de árboles a selvas antes inaccesibles.

Nuestro impacto medioambiental se ve también en el aire que respiramos y en el agua que baña nuestras costas. El humo y los gases de efecto invernadero producidos por los incendios y los escapes de los coches, la contaminación de las fábricas y las centrales eléctricas alteran la atmósfera. Los océanos están afectados por las aguas residuales, las sustancias químicas y los plásticos que vertemos en ellos, y por más de 80 millones de toneladas de capturas marinas que extraemos al año.

El impacto humano no siempre es dañino. Nuestra huella es igual de evidente en los cultivos que alimentan, en los desiertos transformados en cultivos y en los árboles plantados para devolver sombra, protección y estabilidad a los terrenos degradados. Desempeñamos, pues, un papel muy activo en la configuración del planeta. Sólo depende de nosotros hacer que los cambios que realizamos sean para mejorarlo.

Para el caso que nos ocupa en esta página, vamos a referirnos al impacto que tiene en el medio ambiente, mas exactamente en una capa en la parte mas alta de nuestra atmósfera, llamada estratósfera, un gas que es sumamente utilizado por los aerosoles (como el caso de los desodorantes personales) o en los equipos de refrigeración. Estos gases se conocen vulgarmente como CFC que significa  clorofluorocarburos, poseen una persistencia de entre 50 y 100 años y cuando son expulsados a la atmósfera se elevan hacia la estratósfera, reaccionando con la capa de ozono, que nos protege de la acción de los rayos de alta frecuencias, muy nocivos para la vida humana.

Estudios científicos realizados durante las décadas de 1980 y 1990 indicaron que la capa de ozono se estaba destruyendo a un ritmo de entre 1,3 y 4,1% cada diez años, debido a la contaminación atmosférica por compuestos clorofluorcarbonados (cuyas siglas son CFC). Los CFC son gases fabricados por el hombre, que se utilizan como propelentes de aerosoles domésticos, en la manufactura de plásticos y en los equipos de refrigeración. Según dichos estudios, cuando las moléculas de CFC llegan a la estratosfera son destruidas por acción de la radiación solar. Los átomos de cloro, flúor y bromo quedan libres y, al reaccionar con el ozono, lo destruyen.

molecula de ozono

El ozono, de fórmula O3, es una de las formas alotrópicas del oxígeno. Se trata de un gas inestable, de olor muy penetrante, que se descompone, por encima de su temperatura crítica, en oxígeno molecular. El ozono es uno de los oxidantes más enérgicos que se conocen y un tóxico muy fuerte, aún en bajas concentraciones.

Entre 20 y 30 Km. de altura, hay una capa de nuestra atmosfera en donde se concentra el ozono (O3) , gas que está compuesto por tres moléculas de oxígeno. A pesar de su máxima concentración, podemos decir que solo representa 1 parte por millón respecto a los demás gases atmosféricos.

Desde el Sol llegan toda una gama de diversas  radiaciones electromagnéticas, y entre hay una frecuencia que conocemos como los rayos ultravioleta, que reaccionan con el oxígeno (O2) presente a esa altura, formando una molécula de ozono, y lo hace según lo indicado mas abajo:

1) O2 + hv ---> O + O
2) O
2 + O ---> O3

Obsérvese que inicialmente el oxígeno biatómico se disocia en dos átomos independientes y luego a su vez vuelven a reacción con otra molécula biatómica para crear el O3.

Simultáneamente, sin embargo, los fotones de la luz visible o de la propia luz ultravioleta, disocian las moléculas de ozono. En la estratosfera se produce, pues, una continua formación y destrucción del ozono. En este proceso se consume la energía de la mayor parte de los rayos ultravioletas presentes en la radiación solar, aproximadamente el 3 % de ésta.

En realidad, este efecto es globalmente beneficioso, por cuanto los rayos ultravioletas, a causa de la gran energía que contienen, pueden romper moléculas biológicas tan importantes como las del ADN y tienen por ello importantes efectos letales potenciales.

El ozono también se forma en la troposfera, cuando las emisiones procedentes de combustibles no completamente quemados, de gases de pinturas, etc., reaccionan bajo la luz solar con productos de dicha combustión, como los óxidos de nitrógeno. Estos compuestos abundan en las zonas industriales y urbanas; en realidad, el ozono es un componente importante de las nieblas bioquímica.

El "Agujero de la Capa de Ozono"
En la atmósfera terrestre, entre aproximadamente los 15 y 50 Km. de altura (con concentración mayor a los 30 Km.) se encuentra la ozonósfera o capa de ozono, caracterizada por una relativa abundancia de ozono (12 partes por millón).

El ozono es uno de los gases raros de la atmósfera, azulino, de olor muy fuerte, que —paradojalmente— a baja altura y en concentraciones mayores es venenoso para el hombre. La molécula de ozono (constituida por tres átomos de oxígeno) es una forma alotrópica de la molécula de oxígeno (integrada por dos átomos).

Es producido por la acción de los rayos ultravioletas, que actúan sobre la molécula normal de oxígeno transformándola en molécula de ozono.

La capa de ozono, que alcanza 100°C de temperatura, evita que los rayos ultravioletas —letales en altas dosis— lleguen libremente, sin filtrar, a la superficie de nuestro planeta, donde podrían destruir toda forma de vida. Por ello esa capa de ozono es considerada un "escudo cósmico" que protege a la Tierra.

Hacia 1980 se descubrió el denominado "agujero de ozono" (en realidad, un debilitamiento de la capa de ozono) existente sobre la Antártida, con presencia entre agosto y noviembre, magnitud máxima en octubre y desaparición posterior. Mediante satélites se definió la forma (similar a un círculo) y el tamaño de este "agujero", d aproximadamente 4,2 millones/km2 de superficie y espesor variable.

La aparición y desaparición de este "agujero" es un problema científico sin resolver. Se considera que está relacionado con la variación de la energía solar, o bien con el manto de hielo antártico y las bajas temperaturas invernales, o bien con la presencia en la atmósfera de fluorocarbonos clorados, que son gases que provoca] la liberación de un átomo de oxígeno de la molécula de ozono. Estos gases se emplean como propelentes o propulsores en los envases denominados "aerosoles", también en la industria del frío (frigoríficos, heladeras, aire acondicionado) y en la fabricación de espuma de plástico.

capa de ozono quimica
Proceso de reacción del Cloro y el Ozono

Este debilitamiento de la capa de ozono permite el paso de los rayos solares de corta longitud de onda y alta energía (rayos ultravioletas) que pueden causar canee de piel, enfermedad en los ojos y perturbaciones ecológicas al modificar el balance térmico del planeta (aumento de la temperatura).

Ante la gravedad de la situación (pues se han detectado agujeros semejantes, si bien menores, en el Ártico y sobre Moscú) se han realizado reuniones internacionales en Viena (1985), Montreal (1987) y Helsinki (1989) con el propósito de llamar la atención de los gobiernos y procurar así que se limite el envío de los fluorocarbono clorados a la atmósfera.

Generalizando, se cree que el ciclo natural de formación y destrucción del ozono atmosférico está siendo afectado por la acción humana, a causa de la emisión a la atmósfera de determinados tipos de productos. Concretamente, entre estas emisiones hay que destacar las de los óxidos de nitrógeno (lo originan los aviones que vuelan a gran altura) y los CFC o clorofluorcarburos.

Los más importantes (frecuentes) de tales compuestos son el CFCl , que se utilizan como refrigerantes en neveras; en instalaciones de aire acondicionado (tanto en las industriales o domésticas, como en las de la industria del automóvil); como propulsores, empleados hasta ahora, en la inmensa mayoría de pulverizadores y de aerosoles o utilizados para la obtención de plásticos y espumas expandidas de poro peso.

El cloro, por acción de la radiación ultravioleta, reacciona con el ozono, desprendiéndole un átomo de oxígeno para formar ClO y oxígeno molecular. Un efecto parecido produce el óxido de nitrógeno. Estas reacciones se pueden resumir de la forma siguiente:

1) Cl + 03 ---> CIO + 02
ClO + O ---> Cl + 02

El óxido de nitrógeno también reacciona con el ozono y lo hace:
2) NO + 03 ---> N02 + 02
N02 + O ----> NO + 02

En estas reacciones el cloro y el óxido de nitrógeno actúan catalíticamente, es decir, no se consumen ni se destruyen. En el caso concreto del cloro, se cree que su vida media en la atmósfera puede ser de entre 75 y 100 años.

EL AGUJERO DE OZONO EN LA ANTÁRTIDA: El fenómeno que recibió más comentarios en la última década del siglo XX fue el agujero de la capa de ozono sobre la Antártida. El invierno antártico se caracteriza por la ausencia de irradiación solar, las bajas temperaturas que se registran en la estratosfera (inferiores a -80 °C) y vientos que soplan a más de 200 Km./h, los cuales rodean al continente y aislan su atmósfera impidiendo la penetración del ozono que se forma en los trópicos, que llegaría a los polos por acción de otros vientos. En estas condiciones, el ozono que se destruye no se renueva.

La Antártida posee doce volcanes activos. Sólo el Erebus disipa anualmente en la atmósfera antártica cerca de 450 millones de toneladas de cloro, sesenta veces las liberadas por el uso de CFC. A pesar de ello, la capa de ozono vuelve a la normalidad sobre la Antártida cuando los vientos invernales desaparecen a comienzos de la primavera austral.

En la actualidad existen nuevos métodos para registrar la evolución de la capa de ozono, lo que ha demostrado también su deterioro en el hemisferio Norte.

LA ACCIÓN DE LA NATURALEZA SOBRE LA CAPA DE OZONO: La cantidad de cloro liberado a la atmósfera por la acción del hombre es mínima comparada con la que se origina en fuentes naturales. En 1991, la producción total de CFC en el mundo fue de 1,1 millones de toneladas, que incluyó 750.000 toneladas de cloro. De ellas, según las estimaciones de los investigadores, cerca del 1%, es decir 7.500 toneladas, escapan a la baja troposfera y, con el tiempo, ascienden a la capa de ozono (o se transforman antes en sustancias inocuas).

Los investigadores que se dedican al estudio de la atmósfera elaboraron modelos matemáticos para analizar el efecto del cloro sobre la capa de ozono. Los resultados obtenidos sugieren que sólo el 1% del cloro expulsado por los volcanes alcanza la estratosfera. Teniendo en cuenta estos datos, puede estimarse que la erupción del volcán Pinatubo habría lanzado a la estratosfera 4,5 millones de toneladas de ácido clorhídrico; esta cantidad equivale a seis veces el cloro proveniente de los CFC durante un año.

En el año siguiente a la erupción del Pinatubo, en 1992, se observaron reducciones de entre un 9 y un 14% en la concentración de ozono en algunas regiones de la ozonosfera.
Cuando culminó el efecto de la erupción, a comienzos de 1994, las concentraciones de ozono volvieron a los valores previos. Sin embargo, algunos científicos no aceptan que la erupción del Pinatubo haya sido responsable de la disminución de la concentración de ozono.

Mini-agujero de ozono en Ushuaia: La disminución transitoria de la capa de oxígeno que absorbe la radiación ultravioleta generó un "miniagujero" de ozono sobre la ciudad de Ushuaia.

El fenómeno fue detectado por mediciones que comprobaron que el contenido de ozono —sobre valores normales de 300 a 350 unidades Dobson— cayó apenas por encima de 200 unidades.

Los miniagujeros de ozono fueron descubiertos en 1987 y se producen por desintegración de los grandes, como el antártico. Según los científicos, la intensidad y permanencia del miniagujero sobre esta ciudad constituye un hecho preocupante por los peligros que pueda ocasionar.

"LA NACIÓN", 21 de abril de 1990

CICLO DEL CFC:  Se calcula que una mol mora cerca de cinco años atmósfera inferior a la estratosfera. La baja troposfera recibe cerca de 600 milloy, según cálculos estimativos, sólo los volcanes difusivos diseminan, aL menos, unos 36 millones de toneladas anuales en forma de ácido clorhídrico, mientras que los volcanes explosivos pueden lanzar directamente a la estratosfera, de una sola vez, varios millones de toneladas. La mayor parte del cloro de origen volcánico sin embargo, no llega a la estratosfera porque regresa a la Tierra.

Consecuencias de la destrucción del ozono
Una ligera disminución del contenido de ozono en la atmósfera determinaría, fundamentalmente, un aumento de la intensidad de la radiación ultravioleta, de longitudes de onda comprendidas entre los 290 y 320 manómetros (millonésimas de milímetro), que llega a la superficie terrestre; tal radiación, mientras su intensidad se mantiene entre ciertos límites, constituye parte de nuestro presente clima de radiación, siendo algo más intensa en las regiones montañosas que en las tierras bajas. En pequeñas dosis tal radiación produce quemaduras solares, pero las exposiciones prolongadas, durante años o décadas, son causa del cáncer de piel.

Si la destrucción del ozono fuera aún más importante, tal radiación tendría todavía efectos más graves, pues se podría dar la circunstancia de que incluso las radiaciones de longitud de onda inferior a los 290 manómetros, que actualmente resultan completamente absorbidas en la ozonósfera, conseguirían llegar hasta nosotros en la superficie terrestre; esta última radiación es capaz de descomponer ácidos nucleicos y proteínas.

De acuerdo con un informe de la Academia Nacional de Ciencias Americana, a cada 1 por 100 de empobrecimiento que experimente la capa de ozono es probable que corresponda un aumento de alrededor un 2 por 100 en la incidencia del cáncer de piel; de modo que para una reducción del ozono del orden del 5 por 100 se producirían unos 40.000 casos adicionales de tal enfermedad cada año, y esto tan sólo en los Estados U nidos. En la mayoría de los casos, el cáncer de piel puede ser satisfactoriamente sometido a terapéutica; tan sólo un tipo especial, conocido por el nombre de melanoma (crecimiento exuberante de las células pigmentarias oscuras) resulta, por lo general, de fatales consecuencias.

En la actualidad se registran anualmente en los Estados Unidos, unos cinco mil casos de muerte debidos al cáncer de piel; en consecuencia, una destrucción del orden del 5 por 100 de la capa de ozono, y, por lo tanto, un incremento de 10 por 100 en la incidencia de tal enfermedad representaría, tan sólo para los Estados Unidos, unos 500 casos adicionales, por año, de muertes debidas a dicha causa.

"El aire en peligro"
Autor: George Brener
Biblioteca Científica Salvat

 

Fuente Consultada:
Atlas Mundial del Medio Ambiente Preservación de la Naturaleza
QUÍMICA I Polimodal Santillana
BIOLOGÍA Activa Polimodal Puerto de Palos

Cuando La Tierra se Rebela

Terremotos Históricos Los Desastres Naturales Animales en Extinción

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