Para comprender lo que es la capa de ozono, es muy útil saber primero cuáles son las diferentes capas de la atmósfera.
La atmósfera de la Tierra se compone de varias capas, cada una de las cuales desempeña un papel muy significativo para la vida. La primera capa, que está más cerca de la superficie terrestre y mide unos 10 kilómetros de altura, se conoce como tropósfera. Un montón de actividades humanas, tales como volar en globo, escalar montañas y hacer deportes aéreos, como el paracaidismo, tienen lugar en esa región.
La estratósfera es la capa por encima de la tropósfera y mide aproximadamente de 15 a 60 kilómetros de altura. La capa de ozono se sitúa en la parte baja de la estratósfera, a unos veinte o treinta kilómetros de la superficie terrestre. Su grosor es de unos cuantos milímetros, aunque éste varía mucho dependiendo de la temporada y la zona geográfica.
El ozono es una sustancia cuyas moléculas contienen tres átomos de oxígeno. Estas moléculas forman una capa gaseosa en la parte superior de la atmósfera terrestre, es decir, la estratósfera. La región baja de la estratósfera que contiene altas densidades de ozono es llamada ozonósfera y se encuentra entre 15 y 35 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra.
La concentración de ozono en la capa de ozono es normalmente menor a 10 partes por millón, pero la distribución promedio de este gas en el resto de la atmósfera no supera las 0.3 partes por millón. Como ya dijimos, el grosor de la capa de ozono varía mucho dependiendo la época del año y la región. Las concentraciones más altas ocurren en altitudes de los 26 a los 28 kilómetros en los trópicos y a una altura mucho menor en los polos: de 10 a 20 kilómetros.
El ozono forma una delgada capa en la estratósfera que envuelve a toda la Tierra y tiene una gran concentración de este gas. Esta capa protege la vida en el planeta de la radiación ultravioleta que nos llega desde el sol. Los rayos ultravioleta son muy dañinos, porque la exposición prolongada a ellos puede provocar afectaciones como cáncer de piel, cataratas y daño en el sistema inmunológico. Los rayos ultravioleta además pueden destruir organismos unicelulares, plantas y ecosistemas acuáticos.
La capa de ozono fue descubierta en 1913 por los físicos franceses Charles Fabry y Henri Buissson. Tiene la capacidad de absorber casi el 99% de la dañina radiación ultravioleta y mandarla de vuelta al espacio.
La composición de la capa de ozono
Curiosamente, son los mismos rayos ultravioleta los que le dan volumen a esta capa. El ozono es un tipo muy particular de oxígeno que se compone de tres átomos de oxígeno en lugar de dos. La capa de ozono se forma cuando algunos tipos de descargas eléctricas o radiación separan los dos átomos en una molécula normal de oxígeno y éstos después se reúnen con otros tipos de moléculas para formar ozono.
La capa de ozono ha estado protegiendo la vida en la Tierra durante miles de millones de años, pero ahora está desgastándose debido a las actividades humanas.
Las personas comenzaron a valorar la importancia de la capa de ozono cuando los científicos cayeron en cuenta de que algunos químicos producidos por actividades industriales, conocidos como clorofluorocarbonos, llegaban a la estratósfera y adelgazaban la capa de ozono a través de una serie de complejas reacciones químicas. El resultado de varias investigaciones pronto dejó claro que esta capa resulta vital para la supervivencia y que aumentar o continuar la producción de sustancias que la dañan podría poner en entredicho la salud de todas las personas en muy poco tiempo.
Las comunidades entendieron parcialmente la emergencia y los gobiernos prohibieron la fabricación de muchas de estas sustancias, así que la capa de ozono se recuperó un poco en años pasados. Pero recordemos que el grosor de la capa de ozono varía mucho según la época del año y la ubicación. Dependiendo de la circulación vertical del aire en la atmósfera, la cantidad de ozono disponible para proteger la vida de la radiación ultravioleta puede variar mucho, por lo cual algunas áreas estarán en más riesgo que otras.
La capa de ozono de la estratósfera contribuye de manera muy importante a proteger a los seres humanos de los efectos desastrosos que tendría la exposición directa a los rayos solares. Pero existe un tipo particular de ozono que aparece cuando los rayos solares entran en contacto con los contaminantes de la atmósfera al ras del suelo y es muy dañino para la salud de las personas, pues puede provocar complicaciones respiratorias. Usualmente esto ocurre durante los periodos más calurosos y estáticos del verano, en los cuales la contaminación se estanca.
¿Por qué necesitamos la capa de ozono?
Una de las propiedades más curiosas de la molécula del ozono es la de bloquear la radiación solar, que tiene ondas menores a 290 nanómetros y esto impide que alcance la superficie terrestre. En el proceso, también absorbe la radiación ultravioleta, que es peligrosa para la mayor parte de las formas de vida. La radiación UV incluso podría matar la vida en la Tierra. Sin embargo, estos rayos también son importantes para que la atmósfera se caliente y tenga una temperatura viable para que la vida florezca. Por tanto, el equilibrio entre la radiación que entra y la que es bloqueada es muy delicado.
La radiación ultravioleta puede destruir la materia orgánica. Las plantas y el plancton no pueden sobrevivir y ambos son un elemento indispensable de la alimentación de muchas formas de vida. Para los humanos se eleva el riesgo de padecer cáncer de piel después de la exposición prolongada a este tipo de radiación. Se calcula que cada vez que la capa de ozono disminuye en sólo un 1%, se incrementa de 2 a 5 por ciento la ocurrencia de cáncer de piel. Otras afectaciones comunes derivadas de la destrucción de la capa de ozono incluyen el incremento de casos de cataratas oculares, quemaduras de sol y supresión del sistema inmune.
Causas del adelgazamiento de la capa de ozono
Estudios científicos de alta seriedad sostienen que la causa principal de la destrucción de la capa de ozono son los químicos nocivos liberados por la actividad industrial. Estos químicos se conocen como “químicos adelgazantes de la capa de ozono” y muchas de estas sustancias ya han sido prohibidas de manera internacional. Pero los investigadores siguen encontrando una disminución de la capa de ozono desde los años setenta, que es más acusada en las regiones polares.
Las sustancias que provocan la depleción de la capa de ozono son, en capas inferiores, bastante inofensivas y no causan ningún daño por sí mismas. Por esta razón varias se han usado de manera indiscriminada durante muchos años. Pero esta práctica está comenzando a pasar una factura muy elevada, pues estas sustancias pueden flotar, mantenerse estáticas en la estratósfera y afectar intensamente la capa de ozono, porque la radiación UV las desintegra y, como resultado, aparecen sustancias que a su vez rompen las moléculas de ozono a velocidades muy elevadas. Una sola de estas moléculas nocivas puede degenerar cientos de moléculas de ozono.
Las sustancias que provocan la depleción de la capa de ozono se mantendrán muchos años más en la atmósfera. Muchas de las sustancias que hemos liberado siguen en su viaje a la atmósfera y se están acumulando más. Esto convierte al problema en una verdadera bomba de tiempo.
Las sustancias que más dañan la capa de ozono son los clorofluorocarbonos, los hidroclorofluorocarbonos, el tetracloruro de carbono y el metilcloroformo. Los halones, conocidos como fluorocarbonos bromados, también adelgazan la capa de ozono, aunque se utilizan sólo para extintores pues su uso está muy restringido. Son tan potentes que pueden destruir la capa de ozono 10 veces más rápido que las sustancias nocivas tradicionales.
Los investigadores están trabajando actualmente en desarrollar sustancias que neutralicen los agentes nocivos para la capa de ozono, sin embargo los avances son lentos y, aunque se puede frenar un poco ese adelgazamiento, no se puede reparar de forma sencilla el daño que ya se ha hecho. Pese a todo, es la mejor alternativa que tenemos por el momento.
Hay dos regiones principales donde la capa de ozono se ha adelgazado:
- En las latitudes medias (por ejemplo, sobre Australia), la capa de ozono está adelgazada. Eso ha llevado a un gran incremento en la cantidad de radiación ultravioleta que alcanza la Tierra en ese punto. Se estima que un adelgazamiento estimado de entre el 5 y el 9% incrementa sustancialmente el riesgo de las personas a padecer enfermedades y afecta notoriamente su calidad de vida.
- En regiones atmosféricas que están sobre la región antártica, la capa de ozono se encuentra significativamente adelgazada, especialmente durante la temporada primaveral. Esto ha desembocado en la formación de lo que llamamos el “agujero” en la capa de ozono. Estos agujeros son las regiones donde el ozono se encuentra drásticamente ausente y, por lo general, se forman en los polos en la primavera. Uno de los más grandes aparece año con año en la región antártica de septiembre a noviembre.
Causas naturales de la destrucción de la capa de ozono
La capa de ozono también puede verse disminuida por causas naturales, por explosiones solares y vientos estratosféricos. Sin embargo, estos fenómenos naturales no causan más que una depleción del 1al 2% en la capa de ozono y sus efectos sólo son temporales. También se considera que las erupciones volcánicas muy violentas pueden contribuir un poco al adelgazamiento temporal de esta capa.
Causas humanas de la destrucción de la capa de ozono
La principal causa del adelgazamiento de la capa de ozono está determinada por la liberación excesiva de cloro y bromo en la atmósfera, mismos que son producidos por componentes de la industria, como los clorofluorocarbonos, el metilcloroformo, el tetracloruro de carbono, etcétera. Se ha probado la incidencia directa de estos compuestos en el grosor de la capa de ozono y se consideran sustancias nocivas para la misma.
El problema con estas sustancias es que no se eliminan de forma natural mediante la lluvia o el viento, sino que permanecen en la atmósfera por muchísimo tiempo. Así, se desplazan hasta la estratósfera, donde se acumulan. La emisión de estas sustancias es responsable de aproximadamente el 90% de la destrucción total de la capa de ozono en la estratósfera. El cloro y el bromo liberan radicales libres que reaccionan con la molécula del ozono y destruyen su estructura, así que cada vez hay menos ozono. Un átomo de cloro puede romper más de un millón de moléculas de ozono. También se considera que el bromo es 40 veces más destructivo que las moléculas de cloro.
Sustancias que dañan la capa de ozono
Clorofluorocarbonos
Estas sustancias son las responsables de casi un 80% del total de la depleción de la capa de ozono. Fueron ampliamente utilizados como enfriadores para aplicaciones del hogar como congeladores, refrigeradores y aires acondicionados en edificios y automóviles antes de mediados de los años noventa. Estas sustancias también se encuentran con frecuencia en agentes de lavado en seco, esterilizantes de hospitales y solventes industriales. La sustancia también se utiliza para productos de hule espuma, como colchones y cojines.
Hidroclorofluorocarbonos
Se han usado durante años como sustitutos de los clorofluorocarbonos porque no son tan dañinos, pero también perjudican la capa de ozono en algún porcentaje.
Halones
Se utilizan principalmente en el contenido de los extintores.
Tetracloruro de carbono
También se utiliza como componente de los extintores y en algunos solventes.
Metilcloroformo
Usado en la industria del lavado en seco, desengrasado al vapor, procesamiento químico, adhesivos y aerosoles.
Graves consecuencias de la destrucción de la capa de ozono
Si la capa de ozono se adelgaza, significa que las personas y todas las formas de vida sobre la Tierra se verán expuestas a una cantidad superior de radiación ultravioleta, cuyos efectos principales son cáncer de piel, cataratas, quemaduras solares, debilitamiento del sistema inmunológico y envejecimiento prematuro.
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Muchas especies de cultivos son especialmente sensibles a la radiación ultravioleta y la sobreexposición puede hacer que cientos de hectáreas de plantas alimenticias mueran ante la incapacidad de realizar normalmente su fotosíntesis. Entre estos cultivos se encuentran el maíz, la avena, el arroz, el brócoli, los tomates y la coliflor, sólo por mencionar algunos. Los bosques también resienten enormemente la depleción de la capa de ozono.
Algunas especies de vida marina, especialmente el plancton, se ven muy afectadas por la exposición a los rayos UV. En la cadena alimenticia oceánica el plancton es la base. Sí éste comienza a morir, las especies que se alimentan de él también lo harán y la cadena alimenticia completa puede tambalearse. Para los animales domésticos y el ganado, una prolongada exposición puede generar cáncer y ceguera. Materiales como el plástico, la madera y el látex se degradan con mucha mayor rapidez bajo la influencia de estos rayos.
Soluciones a la destrucción de la capa de ozono
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. 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.
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. Sin embargo, este protocolo no incluye sustancias como el óxido nitroso, uno de los químicos más peligrosos que sigue usándose indiscriminadamente.
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