- Causas y consecuencias del
deterioro de la Capa de Ozono - Efectos de los Aerosoles
en la Capa de Ozono - Componentes que
dañan la Capa de Ozono - Conclusión
- Recomendaciones
Al iniciar este tema pretendemos conocer mas sobre los
grandes desafíos que enfrenta la humanidad ante la
continuidad de la vida, ya que el exagerado crecimiento
demográfico, está agotando aceleradamente los
recursos
naturales del planeta y saturando la capacidad de
infraestructura, además de generar mayor contaminación,
en la medida en que el hombre
mantiene un constante crecimiento industrial para satisfacer sus
necesidades.
Lamentablemente Este desarrollo
industrial trae consigo desechos tóxicos de tipo
domestico, el
efecto invernadero, las lluvias ácidas y
contaminación de los ríos, lagos y
mares), todos los cuales venían siendo los principales
problemas
de contaminación
para la humanidad. Ya que esto conlleva a la
destrucción de la capa de
Ozono.
Causas y
consecuencias del deterioro de la capa de ozono
- Causas
La existencia de la Capa de Ozono es capital para
la preservación de la vida en nuestro planeta. Así,
el 03 forma un escudo protector que impide que los
rayos (UV) perjudiciales del Sol alcancen la faz de la Tierra,
dejando, por el contrario, continuar su camino hacia la
superficie los rayos (UV) benéficos (luz solar
iniciadora del proceso
fotosintético en los vegetales de la tierra y del
mar).
Si la Capa de Ozono fuese destruida, el aumento de la
radiación
UV desencadenaría una serie catastrófica de
reacciones biológicas como el incremento en la frecuencia
de enfermedades
infecciosas y cáncer en la piel.
Por otra parte, la producción de gases de
"invernadero" (evacuados desde la superficie de la Tierra por
acción
principalmente del hombre) que
generan el llamado "Efecto Invernadero", tendrá
como consecuencia un calentamiento
global con cambios regionales en la temperatura,
lo que redundará en una elevación del nivel del mar
como resultado, entre otros factores, del derretimiento paulatino
de grandes masas de hielo polar.
La preocupación por el cuidado de la Capa de
Ozono se inició a comienzos de los años 70, cuando
se pensó en la acción perjudicial de los
óxidos nitrogenados, que se desprenden de los aviones
supersónicos, sobre el 03. Estos lo
destruirían según la ecuación tipo
siguiente:
N 02 + 03
––––––––––––>
N 03 + 02
En palabras: el óxido nitroso reacciona con el
ozono dando por resultado óxido nítrico y oxígeno
común. Si bien esto sucede, la injerencia en el problema
del ozono es mínima.
Sin embargo, en 1974 los investigadores del Departamento
de Química de
la Universidad de
California: Sherwood Rowland y Mario Molina causaron gran impacto
en Estados Unidos
al exponer en un estudio teórico, la seria amenaza para la
Capa de Ozono mundial que significaban los productos
químicos sintéticos denominados:
"CLORO-FLUORO-CARBONOS" (CFC).
Estos compuestos CFC comenzaron a fabricarse en los
países industrializados del Hemisferio Norte a fines de
1930, cuando se pensaba que no causaban daño
posterior alguno.
Hoy los gases CFC intervienen como agentes propulsores
de distintas substancias químicas envasadas en
pulverizadores de aerosol ("sprays").
Asimismo, también se usan en la
fabricación de equipos de refrigeración, aire
acondicionado (especialmente de automóviles), limpieza
de materiales de
la industria
electrónica, espumas plásticas,
etc.
Los CFC son compuestos muy estables, no son inflamables
ni tóxicos. Así, su estabilidad les da una larga
vida en la atmósfera, lo que
permite su transporte
hacia la parte superior, en la estratosfera, donde
permanecen.
Rowland y Molina concluyeron que los CFC se concentraban
en determinados niveles, alterando el equilibrio del
sistema
03 – 02.
Al entrar en la zona fotoquímica, los CFC
serían desintegrados por la acción de los rayos UV,
que cortan los enlaces
químicos de sus componentes. De este modo se liberaban
átomos de Cloro (Cl), los que considerados
"ozonófagos", inmediatamente buscarían una
molécula de ozono.
Se desencadenaba entonces la siguiente ecuación
tipo:
Cl + 03
––––––––––––>
Cl 0 + 02
En palabras: el cloro reacciona con el ozono resultando
monóxido de cloro y oxígeno
común.
Luego seguía la segunda:
Cl 0 + 02
––––––––––––>
Cl + O2
Es decir, el monóxido de Cloro vuelve a
reaccionar con el oxígeno, resultando cloro libre y
oxígeno. El cloro libre continúa con la primera
reacción en forma encadenada.
Los científicos de la Universidad de California
habían dado la primera voz de alarma sobre la destructiva
acción de los CFC sobre el 03.
Asimismo habían indicado que los CFC en la
atmósfera no eran eliminados por las lluvias ni se
disolvían en el mar por su relativa insolubilidad en
agua.
Posteriormente, debido a la carencia de pruebas
(cifras y estadísticas de medición de la cantidad de 03 en
la atmósfera) que confirmaran la hipótesis de Rowland y Molina, los
fabricantes de CFC en Estados Unidos continuaron su
producción en gran escala.
La disminución del 03 comenzó a
ser detectada en la Antártica en 1977 por científicos de
la British Antarctic Survey. Pero la duda sobre la certeza de las
mediciones siguió, hasta que se logró comprobar en
1985, que la radiación UV perjudicial del Sol había
aumentado 10 veces y que la Capa de Ozono sobre la
Antártica había disminuido en 40%.
Esto fue confirmado ese mismo año (1985) cuando
investigadores de la NASA comprobaron el deterioro de la Capa de
Ozono gracias a instrumentos instalados en el satélite
Nimbus 7.
Así, consignaron que el sector dañado
cubría una zona subcircular, donde se presentaba la
delgadez máxima del 03 sobre la
Antártica.
A partir de entonces se comenzó a hablar del
"agujero" en la Capa de Ozono, lo que en realidad es una
gravísima disminución del espesor del escudo
protector de 03.
En la primavera de 1987, el ozono disminuyó en un
50% sobre la Antártica. (En el punto Bahía Halley –
Mar de Weddell -, cayó en casi un 95%). (VER GRAFICO
1).
Cabe destacar que una molécula de cloro puede
destruir hasta 100.000 moléculas de ozono.
Actualmente (1990) el contenido de cloro en la
atmósfera es de 3 átomos de Cl por mil millones de
moléculas de aire. A fines de
los años 70, por la misma cantidad de aire,
existían sólo 2 átomos de Cl.
Otras mediciones indican que hoy hay más cloro en
la atmósfera que en el año 1900 y por las
características del Cl, ya anotadas aquí, un
especialista (el químico inglés
Dr. Joe Farman) ha señalado que su acción
disociadora del ozono continuará, incluso superando una
completa prohibición del uso de CFC, por más de una
década.
Cabe destacar, por otra parte, que existen
también otros compuestos sintéticos relacionados
con los CFC que dañan en forma significativa la Capa de
Ozono. Son las brominas, formadas por moléculas de Bromo
(Br), genéricamente: Halones.
Estos compuestos se utilizan preferentemente en la
fórmula concentrada de extintores de incendios. El
Br libre en la atmósfera, como el Cl, ataca directamente
al O3, desprendiendo óxido de bromo y
óxigeno molecular.
A saber:
Br + O3
––––––––––––>
BrO + O2
- Consecuencias
Agrava enfermedades respiratorias, bronquiales, asma,
cardiovasculares, bronquitis crónica, anemia y
afecta funciones
cerebrales, produce irritación en los ojos, afecta
funciones mentales y causa problemas de conducta del ser
humano.
El
incremento de la radiación
UV-B:
- Inicia y promueve el
cáncer a la piel maligno y no maligno. - El 90% de los cánceres de piel se atribuyen a
los rayos UV-B y se supone que una disminución en la
capa de ozono de un 1% podría incidir en aumentos de un
4 a un 6% de distintos tipos de cáncer de piel, aunque
esto no está tan claro en el más maligno de
todos: el melanoma, cuya relación con exposiciones
cortas pero intensas a los rayos UV parece notoria, aunque poco
comprendida y puede llegar a manifestarse hasta ¡20
años después de la sobre exposición al sol!. - Daña el sistema inmunológico,
exponiendo a la persona a la
acción de varias bacterias y
virus. - Provoca daño a los ojos, incluyendo
cataratas. - La exposición a dosis altas de rayos UV puede
dañar los ojos, especialmente la córnea que
absorbe muy fácil estas radiaciones. A veces se producen
cegueras temporales y la exposición crónica se
asocia con mayor facilidad de desarrollar
cataratas. - Hace más severas las quemaduras del sol y
avejentan la piel. - Aumenta el riesgo de
dermatitis
alérgica y tóxica. - Activa ciertas enfermedades por bacterias y
virus. - Aumentan los costos de
salud. - Impacta principalmente a la población indígena.
- Reduce el rendimiento de las cosechas.
- Reduce el rendimiento de la industria
pesquera. - Daña materiales y equipamiento que
están al aire libre.
Destruye e impide el desarrollo de las plantas cuando
están cerca de refinerías o fabricas de cemento y hace
que se mueran algunos animales o los
hace emigrar a otros lugares.
Destrucción de las fachadas de los edificios,
monumentos y obras de arte atacadas por
la acción del humano y los ácidos
(sobre todo en Europa Oriental).
Produce aumento de la temperatura del aire, actúa sobre
hielos polares y sobre la vida en general.
La inversión térmica es cuando la
atmósfera la temperatura en lugar de disminuir por la
altura, aumenta. Entonces el aire frío y pesado queda
abajo del caliente y ligero. La atmósfera se llena de
óxidos de azufre y bióxidos de carbono, estos
óxidos se convierten en ácidos por la
radiación solar y la humedad del ambiente. Al
aumentar la humedad de los ácidos tienden a irse a las
nubes y al presentarse provoca la llamada lluvia
ácida. Amplias zonas de bosques en Europa y los E.U.A.
han sido aniquilados por la lluvia ácida, casi la mitad de
los lagos de Suecia y uno de cada cinco en Estados Unidos
está seriamente afectado por el ácido.
Además de los lagos y los bosques también
afectan los ríos, las cosechas, los edificios y la salud
humana. Entre las medidas de conservación preventivas que
podremos tomar, podemos mencionar las siguientes: no quemar
basura ni
desperdicio. Arborizar las laderas de las sierras y terrenos
válidos. Afinación periódica de
vehículos automotores. Formación de una conciencia
ecológica, desarrollo de nuevos procesos
industriales y fuentes de
energía no contaminantes.
Efectos
de los aerosoles en la capa de
ozono
La concentración y la
distribución de los aerosoles (polvo o
partículas de sulfatos) en la atmósfera tienen una
gran importancia para el estudio del sistema
climático.
Su presencia afecta directamente a la absorción y
a la transmisión de las radiaciones solares y en
consecuencia altera el equilibrio energético del conjunto
de la Tierra. Los aerosoles pueden ser químicamente
activos y pueden
desempeñar un papel en la creación o la
destrucción de otras especies, incluyendo el ozono, a
más altas altitudes.
Para incluir la influencia de los aerosoles sobre el
sistema climático, modelos
predoctores son desarrollados y requeridos datos sobre la
distribución de aerosoles (principalmente su
número, concentración y distribución por
tamaño). Información fiable sobre los aerosoles es
tan necesaria para aplicaciones fuera del estudio del sistema
climático.
La alerta, precisa a tiempo y, de
la presencia de polvo, cenizas y otras partículas en
suspensión en el aire como las que vienen del desierto o
erupciones volcánicas son importantes para la
aviación.
Es necesario hacer medidas de la humedad
atmosférica para numerosas aplicaciones. Se utilizan
perfiles de humedad junto con sondeos térmicos verticales,
como datos de entrada a los modelos numéricos de
predicción del tiempo.
Medidas precisas de perfiles de humedad son necesarias
para permitir corregir los efectos del vapor de agua
atmosférico sobre las medidas realizadas por toda una
serie de otros instrumentos de Observación de la Tierra (en particular los
satélites
altimétricos).
Las medidas de la variabilidad en el tiempo y el espacio
de la humedad relativa, especialmente en la troposfera superior,
son cruciales para incluir el sistema climático y para
detectar posibles cambios futuros.
Los datos de temperatura atmosféricos se utilizan
para el seguimiento interanual de los cambios de temperatura
global, para definir las correlaciones entre parámetros
atmospheriques y comportamientos climáticos y para validar
los modelos globales de la atmósfera. Pueden
también utilizarse para que se calcule la estructura de
la parte superior de los vientos, que, a su vez, es una ayuda
apreciable para predecir los fuertes vientos de superficie y
alertar posibles dictámenes de tormentas en el mar y cerca
de las costas.
Las medidas de los vientos atmosféricos son de
importancia primordial no sólo como datos de entradas de
los modelos de predicción del tiempo, sino también
para estudiar los cambios globales. Información precisa y
a tiempo sobre los vientos es indispensable para los planes de
vuelo de los aviones y para la predicción de
dispersión de agentes atmosféricos.
Cantidades de nubes y temperatura en la cumbre de las
nubes Proprietes de la nuagesc mejor comprensión del papel
de las nubes en el clima se
juzgó como una de las más altas prioridades para
las investigaciones a
venir dando que el efecto comentario potencial de las nubes es
una de las principales fuentes de incertidumbre en la
predicción en opinión de efectos
invernaderos.
Las capas de nubes de bajo nivel son importantes
reflectores de las radiaciones solares, mientras que los cirros
situados en alta altitud capturan las variaciones de las
radiaciones grandes ondas y conducen
al recalentamiento de la atmósfera (efecto
invernadero). Los tipos de nubes, las formas de nubes y su
evolución están entre los mejores
indicadores de
los procesos atmosféricos de gran amplitud y se utilizan
para estudiar los cambios climáticos. Las temperaturas en
la cumbre de las nubes se utilizan indirectamente conjuntamente a
las medidas de grosor de las nubes para detectar las
precipitaciones.
Estas medidas son muy importantes para el clima dado que
la estructura de las nubes (tamaño y fase de las
partículas) afecta en gran parte a sus propiedades
ópticas y a su albedo. Arriba de página agua
líquida y tipo de precipitación el agua es uno
del el más importante los constitutivos de la
atmósfera terrestre y es esencial al existo del
hombre.
Una mejor comprensión, de la distribución
actual de las precipitaciones así como la forma en que
puede ser afectada por un cambio global,
es vital. Los datos sobre el agua líquida y el tipo de
precipitaciones se utilizan para inicializar los modelos
numéricos de predicción del tiempo y su ajuste a
escala local. Por ejemplo, la información sobre las
precipitaciones se utiliza en las aplicaciones agrícolas,
una información en tiempo casi real es vital para la
gestión
de los recursos
hidráulicos, para las alertas sequía y para
administrar la producción de los ríos.
El ozono está presente en distintas capas de la
atmósfera. La importancia de la capa de ozono
estratosférica en la protección de la Tierra contra
las radiaciones UV se reconoce desde hace tiempo. Más
recientemente, un aumento del ozono en el troposfera se
sospechó de contribuir al efecto invernadero y es
inquietante debido a sus efectos poluants.
Los productos químicos hacen por el hombre tal
como los clorofluorocarbonos (CFC) que suben en la estratosfera
destruyen la capa de ozono protectora de la Tierra por una serie
de reacciones
químicas complejas.
La disminución del ozono permanece uno de los
problemas más críticos del medio ambiente
global al cual el hombre debe enfrentar hoy día. El nivel
de ozono varía con las temporadas, y utilizarse los datos
de los satélites de Observación de la Tierra puede
para crear una base de datos
de medidas.
Es necesario incluir los procesos por los cuales la
atmósfera, tierras y océanos transfieren la
energía para alcanzar el equilibrio radiactivo global. Las
medidas satelitales permiten determinar la cantidad de
energía emitida y reflexionada por la Tierra.
Por ejemplo, las medidas de la distribución
geográfica del balance radiactivo revelan los intercambios
de energía entre las distintas regiones del mundo por las
corrientes oceánicas y la circulación
atmosférica.
Además, las observaciones sistemáticas de
los componentes del equilibrio energético de la Tierra son
de importancia c en la disminución de las incertidumbres
asociadas al sistema climático. Además de estas
medidas globales continuas del balance radiactivo, medidas a una
escala regional son útiles para comprender mejor la
dinámica de algunos acontecimientos o
fenómenos y para evaluar el efecto del cambio del clima
sobre la agricultura y
las zonas urbanas.
La presencia de gas rastros en la
atmósfera puede tener un efecto significativo sobre el
cambio global así como tener efectos locales
potencialmente dangeureux por el aumento del nivel de
contaminación. Los gases rastros (otros que el ozono)
pueden dividirse en tres categorías: * gas de efecto
invernadero que afecta al cambio climáticos, * gas
químicamente agresivos que afecta al medio ambiente
(biosfera
incluida), * gas y radicales que afectan el ciclo del
ozono.
Las medidas de los satélites de
Observación de la Tierra ofrecen una única fuente
de datos globales sobre la concentración
atmosférica de los gases rastros y ya aportaron una
importante contribución al reconocimiento que las
actividades humanas modifican la composición
química de la estratosfera así como del
troposfera.
Se reconoce que la medida de los gases es vital a la vez
para seguir los cambios de la composición de las distintas
capas de la atmósfera y para deducir los efectos de estos
cambios sobre el clima global. La selección
de las especies que es necesario seguir de manera permanente es
aún propensa a investigación.
Componentes que dañan la capa de
ozono
Contaminantes primarios: o emitidos directamente
por la fuente, como aerosoles, óxidos de azufre,
óxidos de nitrógeno, hidrocarburos,
monóxido de carbono y otros menos frecuentes como
halógenos y sus derivados (Cl2, HF, HCl,
haluros,…), arsénico y sus derivados, ciertos
componentes orgánicos, metales pesados
como Pb, Hg, Cu, Zn, etc. y partículas minerales
(asbesto y amianto).
Contaminantes secundarios: se forman por
reacción de los primarios con los componentes naturales de
la atmósfera, existiendo una gran familia de
sustancias producidas por reacciones fotoquímicas.
Comprende al ozono, aldehídos, cetonas, ácidos,
peróxido de hidrógeno, nitrato de peroxiacetilo,
radicales libres y otras de diverso origen como sulfatos (del
SOx) y nitratos (del NOx), la
contaminación radiactiva a partir de radiaciones
ionizantes o la
contaminación sonora a expensas del ruido.
Aerosoles y partículas.
Constituyen una amplia gama de contaminantes formados
por polvo grueso (mayor de 100 m), polvo fino (menor de 100 m de
diámetro), vapores (0,001-1 m) y neblinas (0,1-10 m). Por
tanto, en el aire podemos encontrar partículas desde 0,001
a 500 m, teniendo las más pequeñas (menores de 0,1
m) un comportamiento
similar al de las moléculas, caracterizándose por
grandes movimientos aleatorios causados por los choques con las
moléculas de gas. Las partículas cuyo tamaño
está comprendido entre 1 y 20 m tienden a seguir el
movimiento del
gas por el que son llevadas mientras que si el tamaño es
mayor de 20 m muestran velocidades de sedimentación
considerables por lo que el aire las arrastra durante
períodos relativamente cortos.
Estos temas fueron de gran ayuda para nosotros, ya que
desconocíamos la gravedad que representa la
disminución de la capa de de Ozono para nuestra
vida.
Además pudimos ver como la falta de conciencia de
los seres humanos al querer obtener un desarrollo superior, va
acabando con todos los recursos naturales y demás fuentes
de vida.
Exhortamos a cada uno de los seres humanos a cuidar los
recursos naturales y a tratar de disminuir la gran
contaminación que enfrenta el mundo hoy en
día.
Si nos reunimos todos, y cada quien pone su granito de
arena por mas insignificante que parezca seguramente
podríamos acabar con las grandes amenazas que enfrenta
nuestra Capa de Ozono, o mejor dicho nuestra posibilidad de
habitar el planeta tierra; por que sin la Capa de Ozono seria
imposible la vida en nuestro planeta.
Hecho por:
Francia Nikaury Báez Tejeda