Agotamiento de Capa de Ozono

¿Qué es el ozono?

El ozono es un componente gaseoso de la atmósfera, se represan como O3 porque está compuesto por tres átomos de oxígeno. El ozono aparece de dos formas en la atmósfera: en la estratosfera y troposfera. Según el lugar donde se situé este gas, así jugará un rol diferente.

El ozono en la estratosfera.

El noventa por ciento de la capa de ozono en la atmósfera se encuentra en la estratosfera, que es la capa de la atmósfera que se sitúa entre aproximadamente 10 y 50 kilómetros de altura. El nivel natural de la capa de ozono en la estratosfera es el resultado de un equilibrio entre la luz del sol ultravioleta que crea las reacciones del ozono y químicos que lo destruyen. El ozono se crea cuando el tipo de oxígeno que respiramos, el O2, es destruido por la luz solar en átomos individuales de oxígeno. Estos átomos individuales de oxígeno pueden volver a unirse para hacer de O2 (oxigeno), o pueden unirse a moléculas de oxígeno, para formar la capa de ozono (O3). El ozono se destruye cuando reacciona con moléculas que contienen nitrógeno, hidrógeno, cloro, o bromo. Algunas de las moléculas que destruyen el ozono se producen naturalmente, pero los seres humanos han creado muchas sustancias químicas que contribuyen a destruir esta capa han creado otros.

El ozono en la troposfera.

La troposfera es la parte inferior de la atmósfera por encima de la superficie de la Tierra, donde están las nubes y ocurren los fenómenos meteorológicos. El espesor de la troposfera es de 9 km en promedio en latitudes altas, de 10 km en latitudes medias y de 16 km en los trópicos. En la troposfera las temperaturas descienden con la altitud.

En esta parte de la atmósfera de la tierra el ozono se crea naturalmente y también como consecuencia de reacciones fotoquímicas en las que intervienen gases resultantes de actividades humanas (smog). Sin embargo el ozono situado en la troposfera se comporta como un gas de efecto invernadero, que contribuye al calentamiento global.

¿Qué es el agotamiento de la capa de ozono?

Es la destrucción química acelerada de la capa de ozono estratosférico por la presencia de sustancias producidas por actividades humanas. Cada año, desde 1970, durante la primavera del Hemisferio Sur, las reacciones químicas que involucran el cloro y el bromo en forma de gases, causa que el ozono en la región polar sur se destruya con rapidez y severidad. Esta región donde la capa de ozono se ha empobrecido es conocida como el “agujero de ozono”

El área del agujero de ozono se calcula a partir del área de la tierra que está rodeada por una línea con un valor constante de 220 unidades Dobson. El valor de las 220 unidades Dobson se elige porque desde que se realizan las mediciones los valores de ozono total sobre la Antártida antes de 1979 y también, a partir de mediciones directas sobre la Antártida, nunca se encontró un nivel de la columna de ozono de menos de 220 unidades Dobson.

La Unidad Dobson (DU) es la unidad de medida de ozono total. Si se va a tomar todo el ozono en una columna de aire que se extiende desde la superficie de la tierra al espacio, y traer todo lo que la capa de ozono a la temperatura estándar (0 ° C) y la presión (1013,25 milibares, o una atmósfera, o “atm”), la columna sería de unos 0,3 centímetros de espesor. Así, el ozono total sería del 0,3 atm-cm. Para hacer que las unidades más fácil trabajar con, la “Unidad Dobson” se define como 0,001 atm-cm. Nuestra 0,3 atm-cm sería 300 DU.

¿Por qué en el hemisferio sur?

El invierno polar con sus fuertes vientos, forma un vórtice polar que asila el aire contenido dentro de él. Las bajas temperaturas contribuyen a que la temperatura en el vórtice sea lo suficientemente fría para que se formen nubes estratosféricas polares, las cuales crean condiciones para que se produzcan reacciones heterogéneas y convertir el cloro y el bromo inactivo en forma gaseosa, en formas más activas de cloro y bromo. Pero la pérdida o destrucción del ozono se inicia cuando la luz del sol vuelve al aire en el interior del vórtice polar y permite la producción de cloro activo e inician de esta forma los ciclos de destrucción de ozono catalítico muy rápidamente. El agujero de ozono en la actualidad cubre una región geográfica un poco más grande que la Antártida y se extiende casi 10 kilómetros de altitud en la estratosfera inferior.

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¿Cuáles son las sustancias que agotan la capa de ozono (SAO)?

Las sustancias que destruyen el ozono estratosférico que son controladas por el Protocolo de Montreal y sus enmiendas son los Clorofluorocarbonos (CFC), los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), los halones, el bromuro de metilo (CH) Br), el tetracloruro de carbono (CCl4), el metilcloroformo (CH3), los hidrobromofluorocarbonos (HBFC) y el bromoclorometano (CH2BrCl)

El Protocolo de Montreal

Es un acuerdo mundial muy importante para controlar y eliminar, con el esfuerzo conjunto de todos los gobiernos, la producción de sustancias que agotan la capa de Ozono.

Como resultado de este proceso internacional se exhiben los siguientes logros:

1. Se ha eliminado la producción de la mayoría de los CFC, el metilcloroformo y los halones.

2. Ha aumentado el uso de los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) existentes.

3. Ha comenzado a producirse una amplia gama de sustancias químicas industriales que contienen flúor, entre ellas nuevos tipos de HCFC, hidrofluorocarbonos (HFC) y perfluorocarbonos (PFC).

4. Se están usando, como productos sustitutivos, sustancias químicas no halogenadas como los hidrocarburos, el dióxido de carbono y el amoníaco.

5. Se han ideado métodos alternativos que no dependen del uso de fluorocarbonos, como los procedimientos de limpieza que usan agua como componente básico.

Su usted desea más información del Protocolo de Montreal pinche este enlace: http://ozone.unep.org/spanish/Ratification_status/montreal_protocol.shtml

Figura que muestra la evolución del tamaño del agujero de la capa de Ozono. Hay suficiente evidencias que las medidas adoptadas por el Protocolo de Montreal han logrado detener el crecimiento acelerado del agujero de la capa de ozono y se espera que paulatinamente vaya desapareciendo al menos a los niveles de 1979, antes del año 2080 (Fuente: NASA).

Si desea confirmar algunas de estas informaciones puede visitar los siguientes enlaces

NASA: http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/

NOAA: http://www.esrl.noaa.gov/gmd/odgi/

¿Cuál es la relación entre la capa de ozono y el calentamiento global?

Según afirma el Informe de Evaluación de los Efectos ambientales del agotamiento del ozono y el cambio climático del Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP, Environmental Effects of Ozone Depletion: 2010, Assessment, United, Nations Environment Programme, ISBN 92-807-2312-X)

1. Existen fuertes interacciones entre el agotamiento del ozono y los cambios climáticos inducidos mediante el aumento de gases de efecto invernadero (GEI).

El agotamiento del ozono afecta el clima, y el cambio climático afecta a la capa de ozono. La implementación exitosa del Protocolo de Montreal ha tenido un efecto sobre el cambio climático marcada. Los cálculos muestran que la eliminación de clorofluorocarbonos (CFC) reducen el efecto de calentamiento de la Tierra de forma más efectiva que las medidas adoptadas en el marco del Protocolo de Kioto para la reducción de gases de efecto invernadero. La cantidad de ozono estratosférico puede verse afectada por los aumentos en la concentración de gases de efecto invernadero, lo cual puede conducir a la disminución de las temperaturas en la estratosfera y los patrones de circulación acelerada, que tienden a disminuir el ozono total en los trópicos y aumentar el ozono total en la media y alta latitudes. Cambios en la circulación inducidos por cambios en la capa de ozono también pueden afectar los patrones de viento en la superficie de la tierra y la precipitación.

2. Los cambios previstos en el ozono y las nubes pueden dar lugar a grandes disminuciones en la radiación ultravioleta en las latitudes altas, donde ésta ya es baja, y un pequeño aumento en las latitudes bajas, donde ya es alta. Sin embargo, estas proyecciones deben ser tratadas con precaución, ya que también dependen en gran medida de los cambios en la cubierta de nubes, la cantidad de contaminantes del aire y los aerosoles, los cuales se ven influidos por el cambio climático, y su futuro es incierto.

¿Es peligroso el ozono?

Aunque el ozono en lo alto de la estratosfera proporciona un escudo para proteger la vida en la Tierra, el contacto directo con el ozono es dañino para las plantas y los animales (incluidos los humanos). En la tierra, el ozono se forma cuando los gases de óxido de nitrógeno de los vehículos y las emisiones industriales reaccionan con los compuestos orgánicos volátiles (que contienen carbono químicos que se evaporan fácilmente en el aire, tales como disolventes de pintura). Según la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA), la exposición a niveles de ozono superiores a 80 partes por mil millones por 8 horas o más no es saludable. Estas concentraciones se producen en o cerca de las ciudades durante los períodos en que el ambiente es cálido y estable. Los efectos perjudiciales pueden incluir irritación de la garganta y de pulmón o el agravamiento del asma o enfisema pulmonar

¿Cuál es la importancia de preservar la capa de ozono?

Según la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. La reducción de los niveles de ozono estratosférico conducirá a mayores niveles de radiación ultravioleta B que alcanzan la superficie de la Tierra. Diferentes estudios han demostrado que en el periodo en que se produce la reducción de la capa de ozono en el antártico, las radiaciones ultravioleta que llegan pueden duplicar su intensidad respecto a periodos normales de la capa de ozono.

Se denomina radiación ultravioleta a la radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendida aproximadamente entre los 400 nm (4x10-7 m) y los 15 nm (1,5x10-8 m). Su nombre se debe a que su rango inicia desde longitudes de onda más cortas de lo que los seres humanos identificamos como el color violeta. Esta radiación puede ser producida por los rayos solares y crea efectos importantes en la salud y la vida en la tierra.

Las formas de radiación ultravioleta que se conocen son: UV-C, UV-B y UV-A. Sin embargo la mayor parte de la radiación ultravioleta que llega a la Tierra lo hace en las formas UV-B y UV-A; principalmente en esta última, a causa de la absorción por parte de la atmósfera terrestre.

Estos rangos están relacionados con el daño que producen en el ser humano, de esta forma:

• La radiación UV-C es la más perjudicial para la vida y no llega a la tierra debido a que es absorbida por el oxígeno y el ozono de la atmósfera.

• La radiación UV-B es parcialmente absorbida por el ozono y sólo llega a la superficie de la tierra en un porcentaje mínimo, aunque puede llegar a producir daños.

Los principales efectos de la radiación ultravioleta se discuten a continuación:

Fuente: http://www.epa.gov/ozone/science/effects/index.html

Efectos sobre la Salud Humana

Estudios de laboratorio y epidemiológicos demuestran que la radiación UV-B provoca cáncer de piel no melanoma y desempeña un papel importante en el desarrollo del melanoma maligno. Además, UV-B se ha vinculado a las cataratas – una opacidad del cristalino del ojo. Toda luz solar contiene algunos UV-B, incluso con niveles de ozono estratosférico normales. Siempre es importante proteger la piel y los ojos del sol, por tanto el agotamiento de la capa de ozono aumenta la cantidad de UV-B y el riesgo de efectos sobre la salud.

Efectos en plantas

Los procesos fisiológicos y de desarrollo de las plantas se ven afectados por la radiación UV-B, presentándose cambios en la forma de la planta, en el mecanismo de distribución de los nutrientes dentro de la planta , el calendario de las fases de desarrollo y el metabolismo secundario, afectando elÂÂ crecimiento de estas.

Efectos sobre los Glossary Link ecosistemas marinos

Se ha demostrado que la exposición a la radiación UV-B afecta a los mecanismos de orientación y la motilidad en el fitoplancton, lo que resulta en la reducción de las tasas de supervivencia para estos organismos, que son la base alimenticia de los océanos. También, la radiación UV-B puede causar daños a las etapas tempranas del desarrollo de peces, camarones, cangrejos, anfibios y otros animales. Los efectos más severos se reducen a la capacidad de Glossary Link reproducción y el desarrollo de larvas, lo que podría resultar en una reducción significativa en el tamaño de la Glossary Link población de los animales que se alimentan de estas pequeñas criaturas.

Efectos sobre los ciclos biogeoquímicos

El aumento de la radiación UV podría afectar los ciclos biogeoquímicos terrestres y acuáticos, alterando tanto las fuentes y sumideros de gases de efecto invernadero y gases traza químicamente importantes, por ejemplo, el Glossary Link dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), sulfuro de carbonilo (COS) y posiblemente otros gases, incluyendo la capa de ozono.

¿Cómo podemos contribuir a la protección de la capa de ozono?

Debemos ser consumidores responsables y prestarle especial atención e investigar cuando vamos a comprar o reparar los productos y equipos que contienen una sustancia controlada enumerada en los anexos A o B del Protocolo de Montreal, tales como:

1) equipos de aire acondicionado para automóviles y camiones (ya estén incorporados en los vehículos o no);

2) equipos domésticos y comerciales de refrigeración y aire acondicionado/bombas de calor (cuando contengan sustancias controladas en los anexos A o B como refrigerante y/o en el material aislante del producto) (por ejemplo, refrigeradores, congeladores, deshumidificadores, enfriadores de agua, máquinas de hielo, equipos de aire acondicionado y bombas de calor);

3) equipos para el transporte refrigerado;

4) productos en aerosol, salvo los aerosoles para uso médico;

5) extintores de incendios portátiles;

6) revestimientos de tuberías y planchas, paneles aislantes;

7) Prepolímeros.

Referencias

http://ozone.unep.org/new_site/sp/Treaties/treaties_decisions-hb.php?art_id=59

http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/

http://www.esrl.noaa.gov/gmd/odgi/

http://ozone.unep.org/spanish/Ratification_status/montreal_protocol.shtml

http://www.epa.gov/ozone/science/effects/index.html

http://www.atm.ch.cam.ac.uk/tour/credit.html

UNEP, Environmental Effects of Ozone Depletion: 2010, Assessment, United, Nations Environment Programme, ISBN 92-807-2312-X)

Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, (2006) Manual del Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la Capa de Ozono. ¨Publicado por El Convenio de Viena para la Protección de la Capa de Ozono y El Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono. PNUMA. ISBN 978-92-807-2770-8