La atmósfera terrestre (Figura 1) se puede dividir en múltiples partes, pero las que nos interesan aquí son las dos más cerca de la superficie terrestre: La Troposfera, a 0-15 km de altura, seguida por La Estratosfera que llega hasta unos 50 km de altura.
Otra cosa importante en conexión de la capa de ozono es la radiación solar, pues la atmósfera solo deja pasar algunos tipos de radiación. Figura 1 muestra algunas clases, ordenadas según su energía. Podemos ver cómo la radiación infrarroja pasa a la superficie terrestre sin problemas, y es la que calienta nuestro planeta. Así mismo nos alcanza la luz visible. Finalmente tenemos la radiación ultravioleta, que se puede dividir en tres tipos diferentes dependiendo de su energía. El tipo menos energético, UVA, nos alcanza más o menos sin problemas, mientras los demás son detenidos, parcialmente o totalmente.
El ozono (Figura 2) es una sustancia cuya molécula está compuesta por
tres átomos de oxígeno, y se encuentra en forma gaseosa en la atmósfera. Una parte menor, aproximadamente 10%, se localiza en la troposfera, y el resto está en la estratosfera. Es esa última parte que llamamos la capa de ozono. Comparado con otros gases, como oxígeno o nitrógeno, el ozono no es muy abundante. Por ejemplo, si hubiéramos puesto todas las moléculas de ozono sobre la superficie de la Tierra, la capa sólo tendría un espesor de 3 mm. Aún así, cumple una función muy importante - nos protege de la radiación UVB, que puede ser dañina tanto para seres humanos como la naturaleza.
Destrucción del Ozono
El ozono está destruido por procesos tanto naturales como artificiales. Ya formado el ozono, algunos tipos de luz menos energéticos, por ejemplo UVB, sí puede reaccionar con la sustancia. El proceso es igual al que se puede ver en Figura 3, pero al contrario: al llegar a las moléculas de ozono, la radiación UVB rompe uno de sus enlaces y así tenemos tres moléculas de oxígeno otra vez. Estos dos procesos ocurren continuamente, por lo que el ozono se forma y destruye muchas veces cada minuto.
Además, en la atmósfera hay sustancias que se llaman gases de NOx (óxidos de nitrógeno), hidróxidos y halógenos, y todos pueden destruir el ozono. Y lo hacen muy eficazmente, ya que una sola molécula puede participar en muchas reacciones sin consumirse.
También hay que entender que la cantidad de estas sustancias importa, porque los gases de NOx también destruyen hidróxidos y halógenos. Así que si tenemos mucho gas de NOx, los hidróxidos y halógenos no pueden hacer daño, pero al mismo tiempo los gases de NOx sí pueden. E igualmente al revés, si tenemos pocos gases de NOx, los hidróxidos y halógenos pueden reaccionar con el ozono. Por lo que, en realidad queríamos una cantidad moderada de gases de NOx.
La destrucción de la capa de ozono debido a los humanos es debida a los clorofluorocarbonos y halógenos que utilizamos tanto en aerosoles, extintores, frigoríficos, ect. Estos ascienden hasta la estratosfera donde la radiación UVC rompe las moléculas de los clorofluorocarbonos, liberando el radical cloro el cual choca contra las moléculas de ozono creando moléculas de monóxido de cloro y oxígeno, como podemos ver en la Figura 4.
El ozono se agota continuamente, especialmente durante el invierno polar (Figura 5):
Surge un bucle de retroalimentación negativa: Menos ozono → más frío en la estratosfera → más nubes sólidas durante el invierno → aún menos ozono (agujero más grande), y así sucesivamente.
Los pesticidas son una gran alternativa para liberar granjas y hogares de plagas molestas, pero contribuyen mucho al adelgazamiento de la capa de ozono. La mejor solución para librarse de las plagas es aplicar métodos naturales. Además, la manera más sencilla para evitar la depleción del ozono es limitar el número de vehículos de combustión, ya que emiten grandes cantidades de gases invernadero que eventualmente pueden destruir el ozono.
tres átomos de oxígeno, y se encuentra en forma gaseosa en la atmósfera. Una parte menor, aproximadamente 10%, se localiza en la troposfera, y el resto está en la estratosfera. Es esa última parte que llamamos la capa de ozono. Comparado con otros gases, como oxígeno o nitrógeno, el ozono no es muy abundante. Por ejemplo, si hubiéramos puesto todas las moléculas de ozono sobre la superficie de la Tierra, la capa sólo tendría un espesor de 3 mm. Aún así, cumple una función muy importante - nos protege de la radiación UVB, que puede ser dañina tanto para seres humanos como la naturaleza.
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| Figura 2. El ozono. |
Para formar ozono es necesario añadir energía, por ejemplo en forma de luz. Entre los tipos de radiaciones que tratamos aquí, sólo la radiación ultravioleta UVC tiene energía suficiente para esto. Por eso, el ozono sólo se forma en la estratosfera. Tal y como se puede observar en Figura 3, la reacción comienza con dicha radiación alcanzando a una molécula de oxígeno y disocia el enlace entre los dos átomos. Tras esto, los átomos se separan y se encuentran con otras moléculas de oxígeno. Finalmente, se reúnen y así tenemos dos moléculas de ozono.
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| Figura 3. Formación de ozono en la estratosfera. |
Destrucción del Ozono
El ozono está destruido por procesos tanto naturales como artificiales. Ya formado el ozono, algunos tipos de luz menos energéticos, por ejemplo UVB, sí puede reaccionar con la sustancia. El proceso es igual al que se puede ver en Figura 3, pero al contrario: al llegar a las moléculas de ozono, la radiación UVB rompe uno de sus enlaces y así tenemos tres moléculas de oxígeno otra vez. Estos dos procesos ocurren continuamente, por lo que el ozono se forma y destruye muchas veces cada minuto.
Además, en la atmósfera hay sustancias que se llaman gases de NOx (óxidos de nitrógeno), hidróxidos y halógenos, y todos pueden destruir el ozono. Y lo hacen muy eficazmente, ya que una sola molécula puede participar en muchas reacciones sin consumirse.
También hay que entender que la cantidad de estas sustancias importa, porque los gases de NOx también destruyen hidróxidos y halógenos. Así que si tenemos mucho gas de NOx, los hidróxidos y halógenos no pueden hacer daño, pero al mismo tiempo los gases de NOx sí pueden. E igualmente al revés, si tenemos pocos gases de NOx, los hidróxidos y halógenos pueden reaccionar con el ozono. Por lo que, en realidad queríamos una cantidad moderada de gases de NOx.
La destrucción de la capa de ozono debido a los humanos es debida a los clorofluorocarbonos y halógenos que utilizamos tanto en aerosoles, extintores, frigoríficos, ect. Estos ascienden hasta la estratosfera donde la radiación UVC rompe las moléculas de los clorofluorocarbonos, liberando el radical cloro el cual choca contra las moléculas de ozono creando moléculas de monóxido de cloro y oxígeno, como podemos ver en la Figura 4.
El ozono se agota continuamente, especialmente durante el invierno polar (Figura 5):
- Si la temperatura es muy fría se crean nubes mas sólidas de NOx.
- Se crea un fuerte vórtice de viento que aísla los polos.
Surge un bucle de retroalimentación negativa: Menos ozono → más frío en la estratosfera → más nubes sólidas durante el invierno → aún menos ozono (agujero más grande), y así sucesivamente.
Los pesticidas son una gran alternativa para liberar granjas y hogares de plagas molestas, pero contribuyen mucho al adelgazamiento de la capa de ozono. La mejor solución para librarse de las plagas es aplicar métodos naturales. Además, la manera más sencilla para evitar la depleción del ozono es limitar el número de vehículos de combustión, ya que emiten grandes cantidades de gases invernadero que eventualmente pueden destruir el ozono.
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| Figura 6. Incremento de los niveles de Ozono tras el protocolo de Montreal. |
Muchos productos para la limpieza del hogar están llenos de químicos dañinos que finalmente alcanzan la estratósfera, acumulándose ahí y contribuyendo a la degradación del ozono. Por tanto, usar productos ecológicos es una gran idea. El protocolo de Montreal, firmado en el año de 1989, ayudó mucho a disminuir la emisión de sustancias adelgazantes de la capa de ozono, como podemos ver en la Figura 6. Sin embargo, este protocolo no incluye sustancias como el óxido nitroso, uno de los químicos más peligrosos que sigue usándose indiscriminadamente.
Por lo que aún queda un largo camino de lucha política por aplicar la ciencia que nos conduzca al camino correcto.
Por lo que aún queda un largo camino de lucha política por aplicar la ciencia que nos conduzca al camino correcto.
Referencias
- D. J. Jacob, Introduction to Atmospheric Chemistry, Chapter 12, Princeton University Press, 1999.
- Welch, C. (n.d.). The Atmosphere. Recogido 4 noviembre, 2017.
- M. I. Hegglin et al., Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer: 2014 Update, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2014, 88 pp., World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 2015.
- Geason, K. L. (n.d.). Science: Ozone Basics. Recogido 4 noviembre, 2017.
- Mente Cuerpo Sano (n.d.). Capa De Ozono: Causas, Consecuencias Y Soluciones De Su Destrucción. Recogido 26 noviembre, 2017.
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