- Causas y consecuencias del deterioro de la Capa de Ozono
- Efectos de los Aerosoles en la Capa de Ozono
- Componentes que dañan la Capa de Ozono
- Conclusión
- Recomendaciones
Al iniciar este tema pretendemos conocer mas sobre los grandes desafíos que enfrenta la humanidad ante la continuidad de la vida, ya que el exagerado crecimiento demográfico, está agotando aceleradamente los recursos naturales del planeta y saturando la capacidad de infraestructura, además de generar mayor contaminación, en la medida en que el hombre mantiene un constante crecimiento industrial para satisfacer sus necesidades.
Lamentablemente Este desarrollo industrial trae consigo desechos tóxicos de tipo domestico, el efecto invernadero, las lluvias ácidas y contaminación de los ríos, lagos y mares), todos los cuales venían siendo los principales problemas de contaminación para la humanidad. Ya que esto conlleva a la destrucción de la capa de Ozono.
Causas y consecuencias del deterioro de la capa de ozono
- Causas
La existencia de la Capa de Ozono es capital para la preservación de la vida en nuestro planeta. Así, el 03 forma un escudo protector que impide que los rayos (UV) perjudiciales del Sol alcancen la faz de la Tierra, dejando, por el contrario, continuar su camino hacia la superficie los rayos (UV) benéficos (luz solar iniciadora del proceso fotosintético en los vegetales de la tierra y del mar).
Si la Capa de Ozono fuese destruida, el aumento de la radiación UV desencadenaría una serie catastrófica de reacciones biológicas como el incremento en la frecuencia de enfermedades infecciosas y cáncer en la piel.
Por otra parte, la producción de gases de "invernadero" (evacuados desde la superficie de la Tierra por acción principalmente del hombre) que generan el llamado "Efecto Invernadero", tendrá como consecuencia un calentamiento global con cambios regionales en la temperatura, lo que redundará en una elevación del nivel del mar como resultado, entre otros factores, del derretimiento paulatino de grandes masas de hielo polar.
La preocupación por el cuidado de la Capa de Ozono se inició a comienzos de los años 70, cuando se pensó en la acción perjudicial de los óxidos nitrogenados, que se desprenden de los aviones supersónicos, sobre el 03. Estos lo destruirían según la ecuación tipo siguiente:
N 02 + 03 ––––––––––––> N 03 + 02
En palabras: el óxido nitroso reacciona con el ozono dando por resultado óxido nítrico y oxígeno común. Si bien esto sucede, la injerencia en el problema del ozono es mínima.
Sin embargo, en 1974 los investigadores del Departamento de Química de la Universidad de California: Sherwood Rowland y Mario Molina causaron gran impacto en Estados Unidos al exponer en un estudio teórico, la seria amenaza para la Capa de Ozono mundial que significaban los productos químicos sintéticos denominados: "CLORO-FLUORO-CARBONOS" (CFC).
Estos compuestos CFC comenzaron a fabricarse en los países industrializados del Hemisferio Norte a fines de 1930, cuando se pensaba que no causaban daño posterior alguno.
Hoy los gases CFC intervienen como agentes propulsores de distintas substancias químicas envasadas en pulverizadores de aerosol ("sprays").
Asimismo, también se usan en la fabricación de equipos de refrigeración, aire acondicionado (especialmente de automóviles), limpieza de materiales de la industria electrónica, espumas plásticas, etc.
Los CFC son compuestos muy estables, no son inflamables ni tóxicos. Así, su estabilidad les da una larga vida en la atmósfera, lo que permite su transporte hacia la parte superior, en la estratosfera, donde permanecen.
Rowland y Molina concluyeron que los CFC se concentraban en determinados niveles, alterando el equilibrio del sistema 03 – 02.
Al entrar en la zona fotoquímica, los CFC serían desintegrados por la acción de los rayos UV, que cortan los enlaces químicos de sus componentes. De este modo se liberaban átomos de Cloro (Cl), los que considerados "ozonófagos", inmediatamente buscarían una molécula de ozono.
Se desencadenaba entonces la siguiente ecuación tipo:
Cl + 03 ––––––––––––> Cl 0 + 02
En palabras: el cloro reacciona con el ozono resultando monóxido de cloro y oxígeno común.
Luego seguía la segunda:
Cl 0 + 02 ––––––––––––> Cl + O2
Es decir, el monóxido de Cloro vuelve a reaccionar con el oxígeno, resultando cloro libre y oxígeno. El cloro libre continúa con la primera reacción en forma encadenada.
Los científicos de la Universidad de California habían dado la primera voz de alarma sobre la destructiva acción de los CFC sobre el 03.
Asimismo habían indicado que los CFC en la atmósfera no eran eliminados por las lluvias ni se disolvían en el mar por su relativa insolubilidad en agua.
Posteriormente, debido a la carencia de pruebas (cifras y estadísticas de medición de la cantidad de 03 en la atmósfera) que confirmaran la hipótesis de Rowland y Molina, los fabricantes de CFC en Estados Unidos continuaron su producción en gran escala.
La disminución del 03 comenzó a ser detectada en la Antártica en 1977 por científicos de la British Antarctic Survey. Pero la duda sobre la certeza de las mediciones siguió, hasta que se logró comprobar en 1985, que la radiación UV perjudicial del Sol había aumentado 10 veces y que la Capa de Ozono sobre la Antártica había disminuido en 40%.
Esto fue confirmado ese mismo año (1985) cuando investigadores de la NASA comprobaron el deterioro de la Capa de Ozono gracias a instrumentos instalados en el satélite Nimbus 7.
Así, consignaron que el sector dañado cubría una zona subcircular, donde se presentaba la delgadez máxima del 03 sobre la Antártica.
A partir de entonces se comenzó a hablar del "agujero" en la Capa de Ozono, lo que en realidad es una gravísima disminución del espesor del escudo protector de 03.
En la primavera de 1987, el ozono disminuyó en un 50% sobre la Antártica. (En el punto Bahía Halley – Mar de Weddell -, cayó en casi un 95%). (VER GRAFICO 1).
Cabe destacar que una molécula de cloro puede destruir hasta 100.000 moléculas de ozono.
Actualmente (1990) el contenido de cloro en la atmósfera es de 3 átomos de Cl por mil millones de moléculas de aire. A fines de los años 70, por la misma cantidad de aire, existían sólo 2 átomos de Cl.
Otras mediciones indican que hoy hay más cloro en la atmósfera que en el año 1900 y por las características del Cl, ya anotadas aquí, un especialista (el químico inglés Dr. Joe Farman) ha señalado que su acción disociadora del ozono continuará, incluso superando una completa prohibición del uso de CFC, por más de una década.
Cabe destacar, por otra parte, que existen también otros compuestos sintéticos relacionados con los CFC que dañan en forma significativa la Capa de Ozono. Son las brominas, formadas por moléculas de Bromo (Br), genéricamente: Halones.
Estos compuestos se utilizan preferentemente en la fórmula concentrada de extintores de incendios. El Br libre en la atmósfera, como el Cl, ataca directamente al O3, desprendiendo óxido de bromo y óxigeno molecular.
A saber:
Br + O3 ––––––––––––> BrO + O2
- Consecuencias
Agrava enfermedades respiratorias, bronquiales, asma, cardiovasculares, bronquitis crónica, anemia y afecta funciones cerebrales, produce irritación en los ojos, afecta funciones mentales y causa problemas de conducta del ser humano.
El incremento de la radiación UV-B:
- Inicia y promueve el cáncer a la piel maligno y no maligno.
- El 90% de los cánceres de piel se atribuyen a los rayos UV-B y se supone que una disminución en la capa de ozono de un 1% podría incidir en aumentos de un 4 a un 6% de distintos tipos de cáncer de piel, aunque esto no está tan claro en el más maligno de todos: el melanoma, cuya relación con exposiciones cortas pero intensas a los rayos UV parece notoria, aunque poco comprendida y puede llegar a manifestarse hasta ¡20 años después de la sobre exposición al sol!.
- Daña el sistema inmunológico, exponiendo a la persona a la acción de varias bacterias y virus.
- Provoca daño a los ojos, incluyendo cataratas.
- La exposición a dosis altas de rayos UV puede dañar los ojos, especialmente la córnea que absorbe muy fácil estas radiaciones. A veces se producen cegueras temporales y la exposición crónica se asocia con mayor facilidad de desarrollar cataratas.
- Hace más severas las quemaduras del sol y avejentan la piel.
- Aumenta el riesgo de dermatitis alérgica y tóxica.
- Activa ciertas enfermedades por bacterias y virus.
- Aumentan los costos de salud.
- Impacta principalmente a la población indígena.
- Reduce el rendimiento de las cosechas.
- Reduce el rendimiento de la industria pesquera.
- Daña materiales y equipamiento que están al aire libre.
Destruye e impide el desarrollo de las plantas cuando están cerca de refinerías o fabricas de cemento y hace que se mueran algunos animales o los hace emigrar a otros lugares.
Destrucción de las fachadas de los edificios, monumentos y obras de arte atacadas por la acción del humano y los ácidos (sobre todo en Europa Oriental). Produce aumento de la temperatura del aire, actúa sobre hielos polares y sobre la vida en general.
La inversión térmica es cuando la atmósfera la temperatura en lugar de disminuir por la altura, aumenta. Entonces el aire frío y pesado queda abajo del caliente y ligero. La atmósfera se llena de óxidos de azufre y bióxidos de carbono, estos óxidos se convierten en ácidos por la radiación solar y la humedad del ambiente. Al aumentar la humedad de los ácidos tienden a irse a las nubes y al presentarse provoca la llamada lluvia ácida. Amplias zonas de bosques en Europa y los E.U.A. han sido aniquilados por la lluvia ácida, casi la mitad de los lagos de Suecia y uno de cada cinco en Estados Unidos está seriamente afectado por el ácido.
Además de los lagos y los bosques también afectan los ríos, las cosechas, los edificios y la salud humana. Entre las medidas de conservación preventivas que podremos tomar, podemos mencionar las siguientes: no quemar basura ni desperdicio. Arborizar las laderas de las sierras y terrenos válidos. Afinación periódica de vehículos automotores. Formación de una conciencia ecológica, desarrollo de nuevos procesos industriales y fuentes de energía no contaminantes.
Efectos de los aerosoles en la capa de ozono
La concentración y la distribución de los aerosoles (polvo o partículas de sulfatos) en la atmósfera tienen una gran importancia para el estudio del sistema climático.
Su presencia afecta directamente a la absorción y a la transmisión de las radiaciones solares y en consecuencia altera el equilibrio energético del conjunto de la Tierra. Los aerosoles pueden ser químicamente activos y pueden desempeñar un papel en la creación o la destrucción de otras especies, incluyendo el ozono, a más altas altitudes.
Para incluir la influencia de los aerosoles sobre el sistema climático, modelos predoctores son desarrollados y requeridos datos sobre la distribución de aerosoles (principalmente su número, concentración y distribución por tamaño). Información fiable sobre los aerosoles es tan necesaria para aplicaciones fuera del estudio del sistema climático.
La alerta, precisa a tiempo y, de la presencia de polvo, cenizas y otras partículas en suspensión en el aire como las que vienen del desierto o erupciones volcánicas son importantes para la aviación.
Es necesario hacer medidas de la humedad atmosférica para numerosas aplicaciones. Se utilizan perfiles de humedad junto con sondeos térmicos verticales, como datos de entrada a los modelos numéricos de predicción del tiempo.
Medidas precisas de perfiles de humedad son necesarias para permitir corregir los efectos del vapor de agua atmosférico sobre las medidas realizadas por toda una serie de otros instrumentos de Observación de la Tierra (en particular los satélites altimétricos).
Las medidas de la variabilidad en el tiempo y el espacio de la humedad relativa, especialmente en la troposfera superior, son cruciales para incluir el sistema climático y para detectar posibles cambios futuros.
Los datos de temperatura atmosféricos se utilizan para el seguimiento interanual de los cambios de temperatura global, para definir las correlaciones entre parámetros atmospheriques y comportamientos climáticos y para validar los modelos globales de la atmósfera. Pueden también utilizarse para que se calcule la estructura de la parte superior de los vientos, que, a su vez, es una ayuda apreciable para predecir los fuertes vientos de superficie y alertar posibles dictámenes de tormentas en el mar y cerca de las costas.
Las medidas de los vientos atmosféricos son de importancia primordial no sólo como datos de entradas de los modelos de predicción del tiempo, sino también para estudiar los cambios globales. Información precisa y a tiempo sobre los vientos es indispensable para los planes de vuelo de los aviones y para la predicción de dispersión de agentes atmosféricos.
Cantidades de nubes y temperatura en la cumbre de las nubes Proprietes de la nuagesc mejor comprensión del papel de las nubes en el clima se juzgó como una de las más altas prioridades para las investigaciones a venir dando que el efecto comentario potencial de las nubes es una de las principales fuentes de incertidumbre en la predicción en opinión de efectos invernaderos.
Las capas de nubes de bajo nivel son importantes reflectores de las radiaciones solares, mientras que los cirros situados en alta altitud capturan las variaciones de las radiaciones grandes ondas y conducen al recalentamiento de la atmósfera (efecto invernadero). Los tipos de nubes, las formas de nubes y su evolución están entre los mejores indicadores de los procesos atmosféricos de gran amplitud y se utilizan para estudiar los cambios climáticos. Las temperaturas en la cumbre de las nubes se utilizan indirectamente conjuntamente a las medidas de grosor de las nubes para detectar las precipitaciones.
Estas medidas son muy importantes para el clima dado que la estructura de las nubes (tamaño y fase de las partículas) afecta en gran parte a sus propiedades ópticas y a su albedo. Arriba de página agua líquida y tipo de precipitación el agua es uno del el más importante los constitutivos de la atmósfera terrestre y es esencial al existo del hombre.
Una mejor comprensión, de la distribución actual de las precipitaciones así como la forma en que puede ser afectada por un cambio global, es vital. Los datos sobre el agua líquida y el tipo de precipitaciones se utilizan para inicializar los modelos numéricos de predicción del tiempo y su ajuste a escala local. Por ejemplo, la información sobre las precipitaciones se utiliza en las aplicaciones agrícolas, una información en tiempo casi real es vital para la gestión de los recursos hidráulicos, para las alertas sequía y para administrar la producción de los ríos.
El ozono está presente en distintas capas de la atmósfera. La importancia de la capa de ozono estratosférica en la protección de la Tierra contra las radiaciones UV se reconoce desde hace tiempo. Más recientemente, un aumento del ozono en el troposfera se sospechó de contribuir al efecto invernadero y es inquietante debido a sus efectos poluants.
Los productos químicos hacen por el hombre tal como los clorofluorocarbonos (CFC) que suben en la estratosfera destruyen la capa de ozono protectora de la Tierra por una serie de reacciones químicas complejas.
La disminución del ozono permanece uno de los problemas más críticos del medio ambiente global al cual el hombre debe enfrentar hoy día. El nivel de ozono varía con las temporadas, y utilizarse los datos de los satélites de Observación de la Tierra puede para crear una base de datos de medidas.
Es necesario incluir los procesos por los cuales la atmósfera, tierras y océanos transfieren la energía para alcanzar el equilibrio radiactivo global. Las medidas satelitales permiten determinar la cantidad de energía emitida y reflexionada por la Tierra.
Por ejemplo, las medidas de la distribución geográfica del balance radiactivo revelan los intercambios de energía entre las distintas regiones del mundo por las corrientes oceánicas y la circulación atmosférica.
Además, las observaciones sistemáticas de los componentes del equilibrio energético de la Tierra son de importancia c en la disminución de las incertidumbres asociadas al sistema climático. Además de estas medidas globales continuas del balance radiactivo, medidas a una escala regional son útiles para comprender mejor la dinámica de algunos acontecimientos o fenómenos y para evaluar el efecto del cambio del clima sobre la agricultura y las zonas urbanas.
La presencia de gas rastros en la atmósfera puede tener un efecto significativo sobre el cambio global así como tener efectos locales potencialmente dangeureux por el aumento del nivel de contaminación. Los gases rastros (otros que el ozono) pueden dividirse en tres categorías: * gas de efecto invernadero que afecta al cambio climáticos, * gas químicamente agresivos que afecta al medio ambiente (biosfera incluida), * gas y radicales que afectan el ciclo del ozono.
Las medidas de los satélites de Observación de la Tierra ofrecen una única fuente de datos globales sobre la concentración atmosférica de los gases rastros y ya aportaron una importante contribución al reconocimiento que las actividades humanas modifican la composición química de la estratosfera así como del troposfera.
Se reconoce que la medida de los gases es vital a la vez para seguir los cambios de la composición de las distintas capas de la atmósfera y para deducir los efectos de estos cambios sobre el clima global. La selección de las especies que es necesario seguir de manera permanente es aún propensa a investigación.
Componentes que dañan la capa de ozono
Contaminantes primarios: o emitidos directamente por la fuente, como aerosoles, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, monóxido de carbono y otros menos frecuentes como halógenos y sus derivados (Cl2, HF, HCl, haluros,…), arsénico y sus derivados, ciertos componentes orgánicos, metales pesados como Pb, Hg, Cu, Zn, etc. y partículas minerales (asbesto y amianto).
Contaminantes secundarios: se forman por reacción de los primarios con los componentes naturales de la atmósfera, existiendo una gran familia de sustancias producidas por reacciones fotoquímicas. Comprende al ozono, aldehídos, cetonas, ácidos, peróxido de hidrógeno, nitrato de peroxiacetilo, radicales libres y otras de diverso origen como sulfatos (del SOx) y nitratos (del NOx), la contaminación radiactiva a partir de radiaciones ionizantes o la contaminación sonora a expensas del ruido.
Aerosoles y partículas.
Constituyen una amplia gama de contaminantes formados por polvo grueso (mayor de 100 m), polvo fino (menor de 100 m de diámetro), vapores (0,001-1 m) y neblinas (0,1-10 m). Por tanto, en el aire podemos encontrar partículas desde 0,001 a 500 m, teniendo las más pequeñas (menores de 0,1 m) un comportamiento similar al de las moléculas, caracterizándose por grandes movimientos aleatorios causados por los choques con las moléculas de gas. Las partículas cuyo tamaño está comprendido entre 1 y 20 m tienden a seguir el movimiento del gas por el que son llevadas mientras que si el tamaño es mayor de 20 m muestran velocidades de sedimentación considerables por lo que el aire las arrastra durante períodos relativamente cortos.
Estos temas fueron de gran ayuda para nosotros, ya que desconocíamos la gravedad que representa la disminución de la capa de de Ozono para nuestra vida.
Además pudimos ver como la falta de conciencia de los seres humanos al querer obtener un desarrollo superior, va acabando con todos los recursos naturales y demás fuentes de vida.
Exhortamos a cada uno de los seres humanos a cuidar los recursos naturales y a tratar de disminuir la gran contaminación que enfrenta el mundo hoy en día.
Si nos reunimos todos, y cada quien pone su granito de arena por mas insignificante que parezca seguramente podríamos acabar con las grandes amenazas que enfrenta nuestra Capa de Ozono, o mejor dicho nuestra posibilidad de habitar el planeta tierra; por que sin la Capa de Ozono seria imposible la vida en nuestro planeta.
Hecho por:
Francia Nikaury Báez Tejeda