DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO

INTRODUCCIÓN

El Medio Ambiente es todo aquello que nos rodea y que debemos cuidar para mantener limpia nuestra ciudad, colegio, hogar, etc., en fin todo en donde podamos estar, por esto hemos realizado la siguiente investigación acerca del Medio Ambiente.

Medio ambiente, conjunto de elementos abióticos (energía solar, suelo, agua y aire) y bióticos (organismos vivos) que integran la delgada capa de la Tierra llamada biosfera, sustento y hogar de los seres vivos.

El tema del cual se hablara es sobre La Destrucción de la Capa de Ozono, el cual es un problema ecológico que afecta a la capa de la estratosfera, entre los 20 y 50 km de altura, que contiene una cantidad relativamente pequeña de ozono que nos protege de los nocivos rayos ultravioletas del sol. Ésta capa ha quedado demostrado que el principal responsable del trastorno son los clorofluorocarbonos (CFC), un producto químico fabricado por el ser humano.

LA CAPA DE OZONO

El ozono es una forma de oxígeno cuya molécula tiene tres átomos, en vez de los dos del oxígeno común. El tercer átomo es el que hace que el gas que respiramos sea venenoso; mortal, si se aspira una pequeñísima porción de esta sustancia. Por medio de procesos atmosféricos naturales, las moléculas de ozono se crean y se destruyen continuamente. Las radiaciones ultravioletas del sol descomponen las moléculas de oxígeno en átomos que entonces se combinan con otras moléculas de oxígeno para formar el ozono.

La capa de ozono está distribuida en la parte superior de la atmósfera terrestre (estratósfera) y protege a la Tierra de las dañinas radiaciones ultravioletas provenientes del sol.

El equilibrio de la capa de ozono es frágil y este está regido por un ciclo donde se descompone varias veces debido a la radiación proveniente de los rayos ultravioletas del sol. Debido a causas exclusivamente naturales sus niveles decrecen como: erupciones volcánicas, evaporación de sales del océano, incendios forestales.

El ozono se encuentra disperso por toda la atmósfera, pero la capa de ozono es una  parte de la atmósfera donde la concentración de ozono es mayor que en otras capas. El llamado "agujero de ozono" no es en realidad un espacio de la atmósfera donde el ozono no existe; es un espacio donde los niveles de ozono se encuentran realmente muy bajos. Se tiene en récord histórico que el nivel más bajo de ozono es de 220 unidades Dobson, en 1979; de manera natural, se debería tener un promedio de 300 unidades Dobson.

Una unidad Dobson la medida de la concentración de ozono y equivale a el número de moléculas de ozono que se deberían tener para obtener una capa de 0,01mm de ozono puro a 0ºC y 1atm de presión.

CAUSAS:

La causa principal de la disminución de ozono en la estratósfera bajando hasta niveles preocupantes son los compuestos llamados de forma abreviada CFC (clorofluorocarbonos) inventados cerca de 1928 por casualidad que se los utilizaron en un principio para refrigerar pero luego, su uso se extendió a casi todas las ramas de la industria como: refrigeradores, congeladores, acondicionadores de aire, aerosoles y plásticos expansibles (con muchas aplicaciones en la construcción), la industria automotriz y la fabricación de envases, limpieza y similares.  

Otras sustancias aún más peligrosas ya que destruyen mucho más ozono que los CFC son los halones que tienen la estructura semejante a los CFC pero en vez de átomos de cloro contienen átomos de bromo; estos son utilizados en extintores en su mayoría creciendo a una velocidad tal que doblan su cantidad en la atmósfera cada cinco años. Algunos otros compuestos que tienen cloro y bromo en su composición son utilizados como: pesticidas, limpiezas en seco, fumigantes para cereales, limpieza de metales, fertilizantes nitrogenados, combustibles fósiles, entre otros de menor importancia.

Estas sustancias son altamente estables lo que significa que su descomposición en el ambiente es muy difícil lo que les permite llegar a niveles altos de la atmósfera y lo hacen a velocidades muy lentas, una vez en la estratósfera, los rayos ultravioletas los descomponen y reaccionan con el ozono estratosférico.

La vida de estos compuestos dañinos es muy larga, así podemos citar: CFC I dura alrededor de (74 años), CFC 12 (111 años), CFC 113 (90 años) y halón 1301 (110 años).

El cloro es el más reactivo y funciona como catalizador y al no utilizarse en la reacción puede destruir más de 100.000 moléculas antes de ser eliminado por otra reacción, algo parecido con el bromo.

EFECTOS DE LA DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO

-Las radiaciones ultravioleta (con λ menor de 360nm) llevan mucha energía e interfieren con los enlaces moleculares provocando cambios de las moléculas.

-Especialmente las de longitud de onda menor de 300nm pueden alterar moléculas muy importantes para la vida como el ADN y provocarían daños irreparables si no fuera porque son absorbidas por la parte alta de la atmósfera, especialmente por la capa de ozono.

-El ozono, O₃, absorbe con gran eficacia las radiaciones comprendidas entre 200 y 330nm de longitud de onda, y por tanto, una disminución en la capa de ozono tiene efectos muy perjudiciales sobre los seres humanos y los ecosistemas en general.

-En los seres humanos, la sobre-exposición a estas radiaciones produce efectos perjudiciales en la salud.

-En cuanto a la vegetación, estas radiaciones disminuyen la eficiencia de la fotosíntesis en plantas, lo que afecta a su crecimiento y al número de hojas, semillas y frutos que producen.

-En ecosistemas acuáticos, las radiaciones UV-B afectan a los organismos existentes hasta unos 5 m de profundidad en aguas transparentes. Esta disminución del metabolismo fotosintético del fitoplancton, base de las cadenas alimentarias, afecta en último término, a todo el ecosistema, provocando una disminución del rendimiento energético global.

CONSECUENCIAS

La consecuencia principal del ataque de estas sustancias a la capa de ozono es la disminución en su concentración. La prueba más importante de su disminución es en la Antártica, en la figura se puede ver un detalle de cómo ha ido cambiando la concentración del ozono en esta región.

En 1992, cuando el agujero alcanzó su mayor tamaño, la destrucción del ozono alcanzó un 60% más que en las observaciones anteriores. El agujero cubría 60 millones de km2 comparado con 44 millones de km2. En 1992, el agujero se observó durante un periodo más largo, probablemente porque las partículas lanzadas por el volcán Monte Pinatubo aumentaron la destrucción de la capa de ozono. Evaluaciones de la capa de ozono en algunos puestos de observación en 1992 también demostraron la destrucción total de la capa de ozono entre los 14 y los 20km de altura.

La presencia del "agujero" en este polo terrestre es debido a su característica meteorológica. En el invierno polar, se produce un vórtex que quita el aire del centro y baja el viento estratosférico que crea un descenso en la temperatura crítico que hace que los químicos que contienen el cloro y bromo reaccionen haciendo que sean más activos creando especialmente gas de cloro Cl2 y al llegar nuevamente el sol al polo las radiaciones ultravioletas hacen que reaccionen separándose en átomos haciendo que reaccionen nuevamente con las moléculas de ozono y destruyéndolas. El "agujero" crece a comienzos de primavera cuando el vórtex disminuye y el aire de las distintas latitudes se mezcla.

Cuando la capa de ozono disminuye aumentan los niveles de radiación UVB y potencian los daños al ambiente y amenaza la vida sobre la tierra. Entre los problemas más graves que se encuentran es el cáncer a la piel, males oculares como cataratas, ceguera, incluso podría suprimir la eficiencia del sistema inmunológico.

Con respecto al ambiente, se provocarían cambios en la composición química de algunas plantas, dañaría las cosechas mermando el alimento e incluso su efecto se daría en la vida marina ya que puede llegar hasta 20m de profundidad acabando con plancton, peces pequeños, camarones, etc. que son alimento de muchas otras especies.

Al mismo tiempo la eliminación del ozono en la estratósfera traería ozono a niveles más bajos de la atmósfera donde se convertiría en un problema para la vida humana y ecosistemas ya que es veneno. El informe de la Comisión de evaluación Científica para 1991 confirmó lo siguiente:

-El descenso general de los niveles de ozono es alrededor del 3% cada diez años. La disminución de ozono fue mayor en los años 80 que en los años 70.

-La disminución de los niveles de ozono en la estratosfera inferior (12 a 23 km. sobre la Tierra) cada diez años asciende al 10%.

-En algunos lugares se ha observado un aumento de la radiación UVB, conjuntamente con disminuciones del ozono más del 1% de aumento de UVB por cada disminución porcentual del ozono.

-Los modelos actuales elaborados por computadora subestiman la pérdida de ozono.

-Los incidentes como las erupciones volcánicas aumentan la pérdida de ozono al intensificar los efectos de los CFC.

MECANISMO DE DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO

Las sustancias que definimos como Las sustancias que definimos como SAO´s (sustancias que agotan el ozono) , responsables de la disminución de la capa de ozono, no producen directamente esta destrucción.

En primer lugar sufren una serie de reacciones como la fotolisis, formando moléculas intermedias como cloruro de hidrógeno (HCl) o nitrato de cloro (ClONO2), moléculas que tampoco reaccionan con el ozono directamente. Se descomponen lentamente dando, entre otras cosas, una pequeña cantidad de átomos de cloro (Cl) y de moléculas de monóxido de cloro (ClO) que son las que catalizan la destrucción del ozono.

Existe una gran cantidad de reacciones envueltas en los procesos de destrucción, pero podemos simplificar este proceso en las indicadas a continuación.

Cl + O3 -----> ClO + O2

ClO + O -----> Cl + O2

Efecto neto O3 + O -----> 2 O2

El átomo de cloro actúa como catalizador, es decir, no es consumido en la reacción, por lo que destruye miles de moléculas de ozono antes de desaparecer.

Otro de los catalizadores es el átomo de bromo es aún más destructivo que el de cloro (unas 10 o 100 veces más).

Por este motivo, es importante que la emisión de moléculas a la atmósfera con este tipo de átomos que actúan como catalizadores sea mínima.

SOLUCIONES

Para la protección de la capa de ozono, se han firmado con el paso del tiempo varios acuerdos que controlan y tratan de eliminar el uso de sustancias nocivas a la capa de ozono. Estos tratados van de la mano con adelantos científicos que desarrollan nuevas sustancias y materiales que no pongan en peligro los niveles de ozono en la atmósfera.

-Evite consumir desodorantes en Spray; sustitúyalos por los de barra o de bola. Prefiera los fijadores de cabellos en gel en lugar de los Spray.

-Prefiera los fijadores de cabellos en gel en lugar de los Spray.

-Procure usar desodorantes u otros productos que vienen en envases mecánicos a presión y que no contienen CFC.

-Evite los desodorantes ambientales en su oficina, manteniendo buena ventilación.

-Trate de usar insecticidas naturales.

-Evite aerosoles para afeitarse; en su lugar use jabón o crema de afeitar.

CONCLUSIONES

La rapidez con la que se tomó acciones contra la capa de ozono es sin precedentes, el desarrollo de la tecnología e innovación en la industria han puesto en marcha la eliminación de casi todos los causantes de la degeneración en la capa de ozono.

Aunque todos los países han avanzado en el control del comercio e innovación en las empresas, se siguen teniendo ciertas sustancias que no se pueden prescindir como los substitutos para los extintores los cuales se han reemplazado con un aumento en las medidas de seguridad contra incendios. Sin embargo, queda por parte de cada nación el control sobre estas sustancias y los países en desarrollo deben buscar la tecnología adecuada para adaptarse a este control e innovaciones que no es muy fácil incluso con la ayuda económica brindada.

Actualmente la capa de ozono ha llegado a niveles mayores en su punto crítico; la página de control que mantiene la NASA sobre los niveles de ozono en la estratósfera indican en su última medición (4 diciembre 2007) que en la Antártida donde se encuentra el mayor problema se ha estabilizado cerca de las 220 unidades Dobson. Como se aprecia en la figura, en donde mientras más azul, menor es la cantidad de unidades Dobson existentes.

Las naciones han tomado conciencia sobre este problema lo cual es bueno, pero queda en la gente el respeto por este escudo que nos protege de las radiaciones solares. Su pérdida puede esterilizar la superficie terrestre llevándolo a la pérdida total de vida. Cabe decir que este veneno (ya que es veneno si se lo respira) nos protege contra un enemigo más grande como es la radiación ultravioleta proveniente del sol.

  

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