El agujero de la capa de Ozono y el Protocolo de Montreal

El 16 de Septiembre se celebra el Día Internacional de la Preservación de la Capa de Ozono, para conmemorar el día en que se firmó en Montreal, en 1987, el Protocolo relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono.
capa de ozono

Lo que más destaca del problema del agujero de la capa de ozono, fue la rapidez con la que los países actuaron. Se descubrió en 1985 y sin conocerse bien sus causas ni tampoco sus consecuencias, se firmó, sólo dos años después, el Protocolo de Montreal. Aunque se sabe que deberían tomarse aún mayores medidas (sobretodo más rápidas), si no fuese por el Protocolo de Montreal la situación actual podría ser dramática. Sin duda, el Protocolo de Montreal de protección de la Capa de Ozono es todo un ejemplo de Cooperación Internacional.

Pero a pesar de ser un problema ambiental de gran embergadura hay muchos puntos claves sobre el mismo que seguro que todavía no conoces:
  • Si no fuera por el Protocolo de Montreal, el agujero de ozono sería mayor y la situación más grave.
  • El agujero es tan extenso como Estados Unidos y tan profundo como el Monte Everest. Ha crecido casi todos los años desde 1979. 
  • A pesar de que los contaminantes que destruyen la capa de ozono se liberan sobretodo en el Hemisferio Norte, el agujero se sitúa en el Polo sur.
  • Los problemas ambientales no son tan a largo plazo como un puede pensar. La probabilidad de cáncer de piel aumento casi un 100% en la década de los ochenta debido al agujero de la capa de ozono.
  • Cuando se firmó el Protocolo de Montreal para detener la destrucción de la Capa de Ozono, se sabía que podía aumentar las probabilidades de cáncer de piel, pero no se sabía que podía afectar a la fotosíntesis y a la producción de alimentos, por lo que...menos mal que se utilizó el principio de precaución.
A continuación, respondemos a todas las preguntas que te puedan surgir sobre la capa de ozono y su destrucción, para que puedas convertirte en un auténtico experto en la materia, pero sobre todo, para que conozcas el problema, como evitarlo y puedas explicárselo a los demás.

Todo lo que necesitas saber sobre la Capa de Ozono 

¿Qué es la Capa de Ozono? 

La capa de Ozono es una capa protectora de la atmósfera, situada en la Estratosfera y como su nombre indica está compuesta por ozono y su función principal es proteger a la superficie terrestre de la radiación ultravioleta que recibimos del Sol (absorbe del 97 % al 99 % de la radiación ultravioleta de alta frecuencia). 

Todo este ozono se encuentra esparcido a una altitud entre 15 y 50 km sobre la superficie de la tierra, aunque si todo ese ozono fuese comprimido a la presión del aire, esta capa tendría solo 3 milímetros de espesor.

¿y qué es el ozono?

El ozono es una forma de oxígeno cuya molécula tiene tres átomos, en vez de dos del oxígeno común (el tercer átomo es el que hace que el gas sea venenoso, mortal si se aspira una pequeñísima porción de esta sustancia).
capa de ozono
La formación del ozono de la estratosfera terrestre tiene lugar debido a los fotones de la luz ultravioleta, que hacen de catalizador y al interaccionar con las moléculas de oxígeno gaseoso (), la rompen dejando dos átomos de oxígeno sueltos por separado. El átomo de oxígeno se combina entonces con aquellas moléculas de que aún permanecen sin disociar y forma las moléculas de ozono . Este proceso de creación de ozono en la estratosfera gracias a la radiación solar se conoce como Fotólisis.

O_2 + h\nu \rightarrow  O + O3
O + O_2 \rightarrow O_3

Pero la radiación solar también bombardea las moléculas de ozono volviéndolas a romper en sus componentes: una molécula de oxígeno y un átomo de oxígeno sin enlazar. 



También ocurre que el oxígeno monoatómico, que es altamente reactivo, se combina con el ozono  para formar una molécula de oxígeno biatómico:

Estas cuatro reacciones de creación y destrucción de ozono están en completo equilibrio haciendo que la concentración de la capa de ozono y por tanto su funcionalidad (es decir escudo frente a la radiación UV) sea estable y constante. Entonces...

¿Qué es el agujero de la zapa de ozono?
Bueno, en realidad no es un agujero, más bien se trata de un adelgazamiento o de una menor concentración de la capa de ozono en una área específica. El agujero de la capa de ozono fue descubierto en 1985 y se localiza principalmente sobre la Antártida.

¿Por qué se ha creado el agujero de la capa de ozono?
La respuesta corta: por nosotros. 
La respuesta más larga: debido a que hemos liberado a la atmósfera componentes que intervienen en las reacciones que hemos visto antes, rompiendo el equilibrio entre la cantidad de ozono que se crea y se destruye. Estas sustancias son los componentes clorados, principalmente los clorofluorocarbonados o también llamados CFCs. 

A grandes rasgos, los componentes clorados como los CFCs que liberamos a la atmósfera interaccionan con los fotones de la luz liberando átomos de cloro. Los átomos de cloro reaccionan con las moléculas de ozono rompiéndolas en un átomo de oxígeno y una molécula de oxígeno.

El agujero de la capa de Ozono

Y como se puede ver en la reacción, el átomo de cloro queda libre para volver a repetir la misma reacción una y otra vez, ya que son sustancias que permanecen mucho tiempo en la atmósfera sin degradarse.

Entonces surgen las siguientes preguntas, ¿dónde se encuentran estos gases clorados y por qué el agujero de ozono se ha formado en la Antártida si es en el Hemisferio Norte donde emitimos más contaminación?
CFC capa de ozono

Los gases clorados como los CFC se encuentran principalmente en la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles, están también presentes en aislantes térmicos. Los CFC tienen una gran persistencia en la atmósfera, de 50 a 100 años.

agujero capa de ozono sigue creciendoEn cuanto a por qué en la Antártida hay dos razones, la primera es que la contaminación y los problemas ambientales no entienden de fronteras geográficas ni administrativas. La otra razón es climatológica; Durante el invierno, una enorme masa de aire quieto muy frío se instala sobre el polo Sur. Las temperaturas caen drásticamente teniendo en torno a -40º en el suelo y hasta los -80ºC en la zona de la atmósfera donde se sitúa la capa de ozono.

Además, en el vórtice de los polos, especialmente en el hemisferio sur, se ha descubierto que un inusual tipo de nube, conocida como la "nube estratosférica polar", se forma por el extremo invierno polar. Estas nubes, que están compuestas por partículas químicas congeladas, son las que aceleran el proceso de destrucción de ozono.

El agujero de ozono se hace mayor a fines del invierno y comienzos de primavera, cuando el aire polar está más frío y hay mayor número de horas de luz. A medida que la primavera avanza, la temperatura del aire comienza a subir y el proceso de deterioro de la capa de ozono disminuye.

Vale, hay un agujero o adelgazamiento en la capa de ozono, sobretodo el invierno y principio de la primavera y sobretodo en la Antártida, pero...

¿Qué hace el agujero de la capa de ozono? o ¿cómo nos afecta a nosotros?

Al haber menos ozono, la radiación solar tiene menos obstáculos antes de llegar a la superficie de la tierra. Recordemos que la radiación solar interactuaba con el ozono, separándolo en oxígeno atómico y molecular, pero si hay menos ozono, mayor radiación llega a la superficie. Una mayor exposición a la radiación solar es dañino para los ecosistemas, sobre todo para las plantas y por tanto afecta también a los cultivos, pero también es dañino para nosotros, aumentando considerablemente el riesgo de cáncer de piel o cataratas (en 2012 se detectaron por primera vez peces con cáncer de piel debido al agujero de la capa de ozono y en la década de los 80 aumentó el riesgo de cáncer de piel en casi un 100% ). 

¿Qué hacemos para evitarlo?

La buena noticia es que ya estamos haciendo algo. En septiembre de 1987, todos los países firmaron un acuerdo llamado Protocolo de Montreal, en el que se comprometían a reducir a la mitad la producción de CFC's en un periodo de 10 años.

Desde ese momento, el documento ha sido revisado en varias ocasiones, en 1990 (Londres), en 1991 (Nairobi), en 1992 (Copenhague), en 1993 (Bangkok), en 1995 (Viena), en 1997 (Montreal) y en 1999 (Pekín). Si todos los países cumplen con los objetivos propuestos dentro del tratado, la capa de ozono podría haberse recuperado para el año 2050. 

Sin embargo, aunque el protocolo ha conseguido que la situación no sea tan dramática como podría ser y que incluso el agujero de la Antártida esté alcanzando que se haya recuperado el agujero casi a niveles de 1980, no es suficiente. Además, los científicos están descubriendo continuamente nuevos "come-ozono" y lo que es más preocupante, en 2011 se ha descubierto otro agujero en la capa de ozono en el Polo Norte, el cual he llegado a medir 5 veces lo que mide Alemania. No llega a ser un agujero tan grande como el del Polo Sur, sin embargo, podría convertirse en un mayor problema pues el en sus cercanías hay mayor cantidad de regiones muy pobladas.

Documental del Programa Nacional de Naciones Unidas por el Medio Ambiente (PNUMA): "El Ártico y la capa de ozono: estabilizando nuestro medio ambiente y el clima" (18 minutos, inglés).

¿Cómo sería la capa de ozono si no se hubiese firmado el Protocolo de Montreal?

Un equipo de científicos ha desarrollado un modelo atmosférico-químico en 3D que demuestra que el Protocolo de Montreal ha evitado que el agujero de la capa de ozono aumente en un 40%. Así estaría el agujero de la capa de ozono si no hubiésemos tomado medidas:

El agujero de la capa de Ozono
Fuente: http://www.nature.com/ncomms/2015/150526/ncomms8233/full/ncomms8233.html

Como decíamos al comienzo del artículo, el Protocolo de Montreal es todo un ejemplo de cooperación internacional frente a un problema ambiental. De hecho, este protocolo hace que se nos salten los colores en cuanto al Cambio Climático,  pues no olvidemos que el Protocolo de Kioto se firmó en 1997, a día de hoy se ha investigado en detalle sobre las causas y consecuencias del Cambio Climático, se conocen medidas y tecnologías efectivas y sin embargo, ni todos lo países firman el acuerdo, ni todos los firmantes lo cumplen (España entre ellos, siendo el tercer país europeo que más ha aumentado sus emisiones de gases de efecto invernadero).

Por ello, este año 2015 se esperan grandes compromisos por parte de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) en la Conferencia de las Partes o COP21 (21 años de conferencias por parte de los países que forman parte y todavía no se concretan medidas y por tanto tampoco se cumplen).

Y para finalizar este complejo e importante tema, simplemente recordaros que los problemas ambientales se producen sobretodo en algunas regiones, pero sus consecuencias son globales:

PIENSA GLOBALMENTE, ACTÚA LOCALMENTE



Recursos:

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