El "Agujero de Ozono" antártico



Por Lic. Gustavo Rubén Talamoni


I. ¿Qué es el ozono?

Aunque el contenido de ozono en la atmósfera es inferior a una parte por millón con respecto a los otros gases componentes posee una importancia vital, por cuanto absorve una parte de la radiación solar ultravioleta, cuya incidencia sobre los seres vivos es notablemente nociva.

La formación del ozono, a partir del oxígeno gaseoso por la acción de la radiación ultravioleta determinó, una vez estabilizada la cantidad de este gas, la evolución gradual de las formas de vida actuales, no compatibles con las longitudes de ondas filtradas autorregulando, de esta manera, la biosfera.

Si bien a la fecha se poseen sólo relaciones cualitatitivas en cuanto a la relación dosis-efectos, se sabe que esa radiación puede ser la causante de algunos cánceres de piel, cataratas e inmunodeficiencias en el hombre; así como también alterar el crecimiento y reproducción de la vida vegetal y animal, en especial del fitoplancton, base de la cadena alimentaria de la vida en el mar.

El ozono, nocivo para la vida cuando se presenta en la tropósfera inferior, por poseer una elevada acción contaminante y contribuir al "Efecto de invernadero", cumple su acción benéfica en su ámbito natural de la baja estratósfera, distribuyéndose en una capa (capa de ozono) que va desde los 12 a los 35 km de altura aproximadamente.

Durante las últimas décadas se ha observado un adelgazamiento de la capa de ozono en un orden del 3% cada diez años, atribuible a la presencia en la atmósfera de los Clorofluorocarbonos (CFCs) y Halones, familias de gases de exclusiva factura humana.

Pero es en el Continente Antártico donde ese adelgazamiento ha mostrado características especiales, con la aparición del fenómeno conocido como "Agujero de Ozono".


II. El Agujero de Ozono Antártico:

En rigor no existe un "Agujero".

En forma estacional, entre los meses de agosto y noviembre se viene observando, desde mediados de la década del setenta, una región con valores en la concentración de ozono notablemente bajos, con una zona estrecha que la delimita con fuertes gradientes separando esos bajos valores de un entorno con elevada concentración del gas.

Los sistemas de mapeo satelital del ozono, que funcionan en base a sensores instalados en satélites, muestran su configuración circular u ovoidal, de donde surgió la asociación con un agujero a través del cual incide con menor atenuación la radiación ultravioleta en las bandas que filtra el ozono.

El agujero de ozono ha evolucionado desde su detección, mostrando una mayor destrucción del gas y una mayor extensión en cada episodio anual; aunque siempre limitado a su lapso de duración, que va desde fines de agosto hasta los primeros días de diciembre.

Este fenómeno ocupa una de las áreas de mayor interés científico con respecto a la problemática del Cambio Global, ya que, en un ámbito limitado en tiempo y espacio se reproducen en sucesivos episodios anuales las condiciones a esperar en todo el planeta, para el caso de no corregir las emisiones de contaminantes. A su vez permite apreciar casi directamente el impacto de la acción del hombre sobre el ambiente natural.

La mayor radiación solar ultravioleta (UV-B) que llega hasta la superficie terrestre, ante la disminución de las concentraciones de ozono, tiene una especial incidencia, decíamos, en el fitoplancton.

Estos organismos inferiores, base de la cadena alimentaria en el mar, son a su vez la base de los estudios biológicos; ya que en un solo episodio de agujero de ozono cumplen varias veces su ciclo reproductivo, permitiendo detectar la presencia de posibles agentes mutágenos.

Los modelos más recientes que describen la formación periódica del "agujero" de ozono, coinciden en atribuír su presencia a la acción conjunta de tres aspectos fundamentales, que serán analizados en sucesivas entregas.


¿Qué está pasando ahora?

Desde los primeros días de agosto de este año, la alta atmósfera antártica ha comenzado a dar signos de la formación de un nuevo "Agujero" de ozono. Los ozono-sondeos de la Base Marambio, junto con los datos recopilados de otras bases y la información satelital; indican el comienzo de la destrucción del ozono sobre los 20 km de altura. El gran vórtice polar (zona de vientos con recorrido casi cerrado ) y las bajas temperaturas (inferiores a -85º C) permiten el inicio de los procesos fotoquímicos y, dado lo temprano de la época hacen prever que el de este año, será un episodio memorable.


Aspectos que describen su formación:

Los modelos más reciente que describen la formación periódica del agujero de ozono, coinciden en atribuír su presencia a la acción conjunta de tres aspectos fundamentales, a saber:

1 - La circulación y dinámica atmosféricas
2 - El aspecto antropogénico
3 - Las nubes estratosféricas polares (NEP)


1 - La circulación y dinámica atmosféricas

Las corrientes de circulación del aire en la estratósfera baja y media favorece, especialmente en el verano delHemisferio Norte ( invierno del Hemisferio Sur ) el ascenso de las masas de aire ricas en contaminantes (CFCs) y su transporte de norte a sur, descendiendo sobre las regiones antárticas.

A su vez, durante el invierno austral, se observa la formación de un vórtice (zona donde los vientos imprimen al aire un recorrido casi circular o en espiral), que aisla el aire de su interior e impide su mezcla con aire del entorno.

Dentro del vórtice, con la llegada de la luz solar durante la primavera, es donde tienen lugar los complejos procesos fotoquímicos que determinan la drástica disminución del contenido de ozono en su interior.

El "agujero" debe su conformación, entonces, al vórtice estratosférico polar. Su movimiento oscilante y casi circumpolar obedece a los desplazamientos del mismo.

Sin embargo, en los últimos años se ha observado su ubicación más frecuente en una proyección sobre la Península Antártica (sector antártico argentino), y durante el mes de máxima intensidad del fenómeno (octubre), una oscilación este-oeste alrededor de ese eje natural.


2 - El aspecto antropogénico:

Los principales agentes de destrucción del ozono estratosférico son mayormente el cloro y en menor medida el bromo libres para reaccionar con ese gas.

Las concentraciones de cloro y bromo naturalmente presentes en la atmósfera son escasas, especialmente en la estratósfera; y por consiguiente pobres para la generación del "Agujero de Ozono" por un proceso natural, en cuanto a su extensión y valores usualmente observados.

El cloro, en las proporciones existentes, debe su presencia en la atmósfera a causas antropogénicas, especialmente desde la aparición de los Clorofluorocarbonos (CFCs) sintetizados por el hombre para diversas aplicaciones industriales.

Los CFCs son una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones, siendo las principales la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles. Están también presentes en la fabricación de aislantes térmicos.

Los CFCs poseen una capacidad de supervivencia de 50 a 100 años en la atmósfera. Con el correr de los años alcanzan la estratósfera donde son disociados por la radiación ultravioleta, liberando el cloro de su composición y dando comienzo al proceso de destrucción del ozono.

El cloro liberado de la molécula de CFC permanece libre y comienza el ciclo de destrucción del ozono, al formar monóxido de cloro y luego, seguir con un complejo sistema de reacciones que terminarán con la destrucción gradual de la capa de ozono.

Si bien el ciclo parecería interrumpirse con la combinación del cloro en compuestos estables, el proceso derivará en una reacción en cadena dentro del "Agujero de Ozono" ante la presencia de las nubes estratosféricas polares.


3 - Las nubes estratosféricas polares (NEP)

Ya desde mucho tiempo atrás, quienes permanecimos en la Antártida durante el invierno austral, pudimos observar estas nubes de gran altitud (del orden de los 20 km), impactados por la belleza de su aspecto, generalmente lenticular elongado, con reflejos nacarados e iridiscentes; de allí su nombre "nacaradas" o "de madreperla".

El grupo de las nubes estratosféricas polares está conformado por las nacaradas, cuya constitución es de hielo puro y por otras de mayor tamaño, menos visibles y sin iridiscencia en virtud a su proceso de formación; y una clase más en la cual su componente principal no es el agua, sino ácido nítrico.

Las teorías que asocian la destrucción del ozono a las características de la circulación atmosférica, o al aporte de los clorofluorocarbonos, son insuficientes cuando se tratan de explicar las cantidades masivas de ozono que se destruyen a lo largo de cada episodio anual; que en promedio alcanza al 50% de disminución, con repecto a los valores anteriores y posteriores al episodio de "Agujero".

Es en las NEP donde residen los procesos capaces de liberar cantidades masivas de cloro desde esos depósitos estables y retomar su actividad. Esto se aclara cuando entendemos cómo se forman las nubes estratosféricas polares.







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