IL BUCO DELL'OZONO



DESCRIZIONE DEL FENOMENO

UN PÒ DI STORIA
1928 abbandono di NH3 come liquido refrigerante a favore dei clorofluorocarburi (CFC), stabili inerti e non tossici
anni '50 inizia lo sfruttamento intensivo dei CFC (usi: frigo, condizionatori, solventi, schiume sintetiche, aerosol, antincendio)
anni '50 Dobson segnala strane variazioni di O3 (forse per cause naturali)
anni '70 studi sull'influenza di NO e Cl stratosferici sulla demolizione di O3: prime teorie
1978 primi dati del satellite Nimbus
1984 in Antartide: anomala diminuzione dello strato di O3 nella primavera australe, confermata fino all'86
1987 protocollo di Montreal (ONU): bando ai CFC, riduzione della produzione al 50% entro il 2000
1990 Londra: blocco totale produzione CFC entro il 2000
dal '79 al '91 O3 diminuisce nelle zone temperate del 3 - 5% e nelle zone polari del 6 - 8%
1992 buco di O3 sul Polo Nord; Copenaghen: riduzione uso CFC al 75% rispetto all '86, dal '94, e blocco totale nel '96
1993 diminuzione di O3 su Europa Canada Russia del 10%
1995 premio Nobel a Crutzen, Molina, Rowland sugli studi sul meccanismo di distruzione di O3 (teorie del '73)
1999 sembra che la distruzione di O3 si sia fermata: si ipotizza una riparazione totale dello strato entro il 2050



DESCRIZIONE DEL CICLO DELL'OZONO

Per renderci conto di quello che avviene nell'alta atmosfera, tra i 15 e i 40 Km di altezza, dobbiamo considerare i complessi equilibri che coinvolgono due gas importanti per la vita sulla terra: O2 e O3; il disegno accanto presenta uno schema approssimato delle reazioni più importanti che li coinvolgono.
Nel primo ciclo si vedono le reazioni che portano all'equilibrio fra O2 e O3 con l'intervento delle radiazioni solari di lunghezza d'onda inferiori a 240 nm. Quindi l'O3 si forma e si distrugge continuamente, anche se in modo diverso a seconda delle stagioni e della radiazione solare, ed inoltre diffonde fino a quote molto più basse trasportato dai moti verticali dell'aria. L'equilibrio di questo ciclo viene turbato dalla presenza di CFC (clorofluorocarburi), provenienti dalle attività umane, da alcuni gas come CH4 e in generale dai composti degli alogeni, provenienti anche da fonti naturali come i vulcani.
Le reazioni descritte nello schema semplificato, che avvengono sempre con l'intervento della radiazione solare, portano al consumo di ozono stratosferico con produzione di ossigeno e rientro nel ciclo distruttivo di radicali di Cloro. Il fenomeno si presenta più accentuato e più rapido sui poli, in particolare sull'Antartide dove per la prima volta è stato scoperto (dal '77 all'84 si è avuta una diminuzione del 40%), a causa della circolazione atmosferica e della presenza di nubi stratosferiche polari: queste nubi   in inverno, a seguito delle basse temperature, funzionano da concentratori di composti attivi del cloro e dell'azoto, mentre in primavera, con l'innalzamento di temperatura e una maggiore irradiazione solare, rilasciano tali composti con la formazione dei radicali distruttori di ozono. La concentrazione di  O3 e la possibilità di assorbire radiazione U.V. quindi diminuisce, con effetti pericolosi per la vita umana, dando origine al fenomeno definito "buco dell'ozono". Questo fenomeno è presente anche a diverse latitudini, specialmente su zone densamente popolate, anche se con intensità per il momento minore.




EFFETTI SULL'UOMO E L'AMBIENTE

La diminuzione dello strato di O3 favorisce il passaggio dei raggi U.V. a più alta energia fino alla superficie terrestre con dannosi effetti:

  1. aumento del rischio di eritemi solari, un invecchiamento precoce della pelle, fenomeni cancerosi;
  2. danni agli occhi, cataratta, ecc...;
  3. abbassamento delle difese immunitarie;
  4. diminuzione della fotosintesi, della crescita e produzione di vegetali, alghe e plancton.
RIMEDI
a) eliminazione dei gas demolitori di O3, quali Cl, CH, NO, CFC, ...;
b) sistemi di protezione individuali.

Nota:
l'immagine animata di inizio pagina (dati dal 10/'80 al 10/'91) e quella in grande provengono dal satellite TOMS (total ozone mapping spectrometer) e sono state prese dall' "Osservatorio Ambientale" dell'I.T.I. "Leonardo da Vinci", per gentile concessione del Dott. Glenn Carver della Cambridge University.


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