En sí misma, la capa de ozono es una de las capas de la atmósfera. Es un escudo pequeño pero importante de altos niveles de gas ozono (O3), que tiene entre 19 y 23 kilómetros sobre la tierra, más precisamente, la superficie de la estratosfera. La atmósfera de la Tierra consiste en diferentes capas y elementos principalmente de nitrógeno y oxígeno, el segundo elemento más común.
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Origen de la capa de ozono
El ozono es la forma de ácido alotrópico, que solo es estable bajo ciertas condiciones de presión y temperatura. Es un gas que consta de tres átomos de oxígeno.
Los mecanismos fotoquímicos que intervienen en los procesos en la capa de ozono, y que fueron descubiertas por el físico británico, Sydney Chapman en 1930. La formación del ozono estratosférico es catalizada por muchos fotones de luz ultravioleta para interactuar con las moléculas de oxígeno O3, que consta de dos átomos de oxígeno, separándolos en los átomos de oxígeno (atómico).
Lo que generalmente constituyen ácido, moléculas de ácido atómico en combinación con aquellas que permanecen en forma no disociada, por lo tanto, moléculas de ozono. La concentración de ozono es mayor entre 15 y 40 km, valorada en 2 a 8 partículas por millón, en el área llamada capa de ozono. Si todo este ozono se comprimiera a la presión del aire al nivel del mar, esta capa tendría un grosor de solo 3 milímetros.
El ozono actúa como un filtro, o más bien como una especie de escudo de protección, de radiación nociva, y alta energía, que alcanzan la Tierra, permitiendo que otros pasen como la onda larga ultravioleta, que así alcanza la superficie. Esta radiación ultravioleta es lo que permite la vida en el planeta, ya que tiene la enorme responsabilidad de dar paso al proceso de la fotosíntesis del reino vegetal, que está en la base de la pirámide trófica.
Además de la capa de ozono, el 10% restante de ozono está contenido en la troposfera y son bastante peligrosos para los seres vivos, debido a su fuerte elemento oxidante. Altas concentraciones de este compuesto en el nivel superficial forman el llamado smog fotoquímico.
El origen de lo que conocemos como ozono O3 es definido por el 10% como provenientes del ozono transportado de la estratosfera y el resto se crea a partir de varios mecanismos, como el producido por tormentas eléctricas, un fenómenos metereológicos que ionizan el aire y lo hacen muy brevemente un buen conductor de electricidad. A veces, puedes ver dos relámpagos consecutivos que siguen aproximadamente el mismo camino.
¿Qué es?
Se llama capa de ozono o esfera de ozono a un tipo de área específica de la estratosfera terrestre, la cual contiene una concentración relativamente alta de elementos de ozono O3. Esta tiene una profundidad, que se extiende al rededor de 15 a 50 km de altura, recoge el 90% del ozono presente en la atmósfera y absorbe de 97 a 99% de la radiación ultravioleta a alta frecuencia.
La capa de ozono fue descubierta a finales del año 1913 por dos grandes físicos de la historia, oriundos de Francia Charles Fabry y Henri Buisson. Todas sus teorías e hipótesis fueron investigadas de manera muy minuciosa por el meteorólogo británico G.M.B. Dobson, quien desarrolló un espectrofotómetro simple que se puede usar para medir el ozono estratosférico de la superficie de la tierra.
Entre 1928 y 1958, Dobson estableció una organización mundial de estaciones de monitoreo de ozono, que siguen funcionando en la actualidad. La Unidad Dobson, una unidad para medir la cantidad de ozono, fue nombrada por su memoria.
Características
Las principales características que representa el ozono O3, son las que a continuación vamos a mencionar:
Estudio de la capa de ozono
La capa de ozono fue descubierta en 1913 por dos físicos; Charles Fabry y Henri Buisson, como mencionamos al principio de este artículo. Entre 1928 y 1958, el meteorólogo Dobson estableció un sistema para medir la capa de ozono en todo el mundo. El sistema sigue funcionando hasta hoy. De hecho, las unidades Dobson que miden el ozono se determinaron en su nombre como un tributo a su trabajo.
¿Cómo está constituida?
La capa de ozono consiste en una cantidad de moléculas del elemento ozono. Específicamente, cada molécula en la capa de ozono consta de 3 átomos de oxígeno (O3). En la capa externa, una cantidad significativa de ozono es responsable de reducir aproximadamente el 90% de los rayos ultravioleta (rayos UV).
Debilitamiento de la capa de ozono y destrucción parcial Con la llegada de la revolución industrial y el uso de máquinas de este tipo, así como la invención de automóviles, se produjo una modificación y muchos de estos compuestos químicos expulsaron sus toxinas a la atmósfera y la debilitaron gradualmente algo que es realmente preocupante tanto para la atmósfera, como para la vida de todos los organismos terrestres.
Existen diversas sustancias que destruyen la capa de ozono. Estos son conocidos como halocarbonos. Estos halocarbonos cambian el espesor natural de la capa de ozono. En otras palabras, interactúan para hacerlo más delgado e incluso puede ser capaz de romperse, de modo tal que los rayos ultravioleta provenientes del sol no tengan ese filtro y alcancen la superficie de la tierra que genera grandes y desagradables consecuencias para la vida. (Ver Articulo Sobre: Materia).
Halocarburos primarios
La fuente principal de halocarburos, es decir, los componentes que destruyen la capa de ozono son:
- Elementos químicos para uso humano: Lo peor son los clorofluorocarbonos (cfc), un ejemplo de estos son los gases que emiten los automóviles desde los tubos de escape. Los vapores venenosos que salen de las plantas (que en su mayoría son grises o negros). Estos clorofluorocarbonos pueden permanecer en pequeñas partículas en el aire hasta por 100 años a partir de sus emisiones, que destruyen en gran medida la capa de ozono.
- Aerosoles de todo tipo: Estos aerosoles contienen una sustancia que, al presionar el aerosol, mantiene las partículas de clorofluorocarbono en el aire y también daña la capa de ozono. Otros productos que contienen clorofluorocarbonos son sistemas de aire acondicionado, congeladores, refrigeradores y espuma sintética.
Efectos de los rayos ultravioleta
Cuando la capa de ozono es altamente permeable a los rayos ultravioleta de los productos químicos (halocarburos) que la dañan, se descompone para que estos rayos alcancen la superficie de la tierra y dañen la vida de todas las criaturas vivientes. Esto produce lo que se llamó un agujero de ozono.
Consecuencias para el hombre
Todos nos vemos realmente afectados por el agujero en la capa de ozono, aunque este agujero no está distribuido uniformemente alrededor de la tierra, es decir que hay partes donde puede haber un mayor impacto que en otras.
Para entender esto, debemos recordar que todo el planeta no tiene el mismo espesor de la capa de ozono, por lo tanto, las áreas que tienen menos espesor de la capa tienen más probabilidades de formar un agujero de ozono que permita que la entrada de rayos ultravioleta sea más grande que en aquellas partes del planeta donde la capa de ozono es más grueso.
En términos de salud a nivel mundial, los países más expuestos a los agujeros de ozono y que no tienen atención médica para atender a sus ciudadanos, los más grandes, afectan su salud y, en algunos casos, causan la muerte. .
Algunos de los efectos del agujero de ozono para el hombre son, patologías como:
- Cataratas
- Ceguera
- Cáncer de piel
- Problemas en el sistema inmunológico
Impacto sobre las plantas y la vida silvestre
Tanto las plantas como los animales se ven afectados por el agujero de ozono; Los rayos ultravioleta cambian la composición química de las plantas y los cultivos. El agujero de ozono ya ha alcanzado la vida acuática, lo que afecta y cambia el equilibrio entre las criaturas aeróbicas y anaeróbicas que lo habitan. Esto significa que el agua como potable naturalmente no se trata y cambia este ecosistema.
Conciencia poblacional
Una de las mejores maneras de comenzar es conociendo el daño irreversible, los efectos dañinos que le da al medio ambiente y la salud de todas las criaturas vivas para comenzar a actuar. También es importante reconocer que este problema es relevante y que para evitar que los efectos adversos continúen o empeoren, es necesario implementar políticas ambientales de los países, pero también de las ciudades pequeñas, medianas y de la familia nuclear.
Función de la capa de ozono
La capa de ozono tiene la función de actuar como un filtro de radiación ultravioleta que tiene una longitud de onda más corta y es muy peligrosa, protegiendo así la vida, tanto de los animales como de las plantas en el suelo, de sus efectos potencialmente dañinos.
Hay básicamente dos puntos generales que describen la función que tiene la capa de ozono:
- La existencia de la capa de ozono es crucial para la preservación de la vida en nuestro planeta. Así, el 03 forma un escudo protector que impide que los rayos nocivos (UV) del Sol penetren la superficie y estos puedan alcanzar la faz de la Tierra, dejando, por el contrario, continuar su camino hacia la superficie de los rayos benéficos (UV) (luz solar iniciando el proceso) . fotosintética en los vegetales de la tierra y del mar).
- En la estratosfera, a una distancia entre 15 y 50 kilómetros, forma una verdadera capa protectora de los rayos ultravioleta venidos del sol, pues actúa como una pantalla que filtra esos rayos; Por lo tanto, esta es, sin duda, su función específica en la estratosfera, que es donde está en su estado natural y donde absorbe la peligrosa radiación ultravioleta del sol, permitiendo que la luz visible soporte la producción de las plantas que ellos forman la base de las cadenas alimentarias.
Causas
La composición del ozono con radiación ultravioleta es única y ambivalente. Por un lado, los rayos ultravioleta son aquellos que permiten la disociación de las moléculas de oxígeno (O2) para formar ozono (O3). Pero a su vez, los mismos rayos ultravioletas son los responsables de la destrucción del ozono, porque la radiación de baja longitud de onda hace que la tercera molécula de oxígeno sea la luz.
Como todo lo que ocurre en la naturaleza, que generalmente es un proceso completamente autónomo, la destrucción y regeneración del ozono en la estratosfera permanece en un equilibrio dinámico, cuya tarea principal es evitar que los rayos UV más poderosos penetren en la atmósfera y caigan directa y peligrosamente sobre la superficie de la tierra. (Ver Articulo Sobre: Terremoto).
Consecuencias
El debilitamiento de la capa de ozono se ha vuelto tan grave en algunas áreas como se ha hecho un agujero literalmente. Según el PNUMA (Programa de Protección Ambiental de la ONU), este deterioro ha alcanzado el 60 por ciento en algunas áreas de la estratosfera, especialmente en aquellas que cubren las áreas densamente pobladas.
Esta situación tiene las siguientes consecuencias:
Mayor incidencia de rayos UV:
A través del agujero en la capa de ozono, los rayos ultravioleta del sol se filtran con mayor intensidad. Esto se ha medido debido a los instrumentos especiales instalados en algunos satélites, y es por eso que el protector solar de la piel debe ser más potente cada vez.
Proliferación de enfermedades:
El aumento en la aparición de rayos solares ha conducido a un aumento de enfermedades de la piel como dermatitis, alergias y melanoma (cáncer de piel) y enfermedades oftálmicas como cataratas, presbicia e infecciones oculares. También causa un deterioro del sistema inmunológico humano, lo que resulta en enfermedades autoinmunes e infecciones causadas por bacterias y virus.
Cambios en la vegetación
El proceso de la fotosíntesis cambia con la mayor ocurrencia de los rayos ultravioleta fuertes y dañinos, lo que significa que la modificación de ciertas especies de plantas y principalmente cambia por el sistema de cultivo para productos agrícolas.
Cambios en los animales
Todos estos cambios en la temperatura y la aparición de rayos solares también afectan a los animales, especialmente a los peces que migran buscando menos agua caliente, cambiando sus lugares y tiempos para quejarse, reproducirse, etc. Todo cambia los ecosistemas.
Capa de ozono y la contaminación
Se han realizados varios estudios específicos dentro del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), donde los niveles de crecimiento de las emisiones de CFC han disminuido, pero el lado negativo es que hay un crecimiento constante de sustancias que contaminan el agujero de ozono en la estratosfera, y esto proviene principalmente de fuentes industriales.
Las mismas moléculas de ozono que nos protegen del sol en la estratosfera pueden causar serios problemas cuando están cerca de la superficie de la tierra. La radiación ultravioleta B daña a humanos, animales y plantas. Hoy en día, se estima que el número de casos de cáncer de piel ha aumentado debido a la reducción del ozono estratosférico en la capa de ozono.
La pérdida de la masa biológica como medio de fitoplancton depende del aumento de la radiación ultravioleta y subyace a la cadena alimentaria marina. Se estima que en la antártida el crecimiento del fitoplancton disminuye entre casi el 6% y el 12%. Si agregamos que casi todas las plantas y animales sufren contaminación, tenemos un futuro muy incierto como especie humana si no hay un cambio significativo.
Capa de ozono y el efecto invernadero
El uso de combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas, libera grandes cantidades de gases en la atmósfera, incluido el dióxido de carbono o el CO2, que las plantas no pueden consumir en la fotosíntesis, lo que aumenta su concentración en el aire de la atmósfera, esto produce un grave efecto sobre la capa de ozono.
El problema con este aumento en el dióxido de carbono es que este gas permite que todos los rayos del sol lleguen a la Tierra, pero estos rayos, al regresar al espacio, impiden que algunos de ellos salgan del espacio.
Los rayos del sol, cuando intentan subir a la atmósfera, si encuentran CO2, chocarán con la molécula y volverán a la Tierra nuevamente. Como puede ver, el mismo rayo solar calienta la superficie de la tierra dos veces. Solo aquellos rayos que no encuentren esta molécula irán al espacio nuevamente. ¿Qué efecto produce esto? Lógicamente, el calentamiento de las superficies de la tierra y los cambios en el clima. Lo que se llama calentamiento global.
Algo similar es lo que el plástico produce en un invernadero o en un automóvil con ventanas cerradas. Los rayos del sol pueden entrar, pero no pueden salir, el calor dentro del invernadero o el automóvil es almacenado. El nombre es solo porque era un efecto conocido en el invernadero, para mantener y aumentar el calor, incluso en invierno.
Si el dióxido de carbono no disminuye, cada vez obtendremos más concentración de dióxido de carbono en la atmósfera y la temperatura de la tierra puede aumentar tanto que el hielo en los polos se derrite, el nivel del mar aumentará y se producirán inundaciones severas. Las zonas desérticas del planeta también aumentan.
Posibles soluciones a esta problemática
La única solución a este problema es usar menos combustibles fósiles y filtrar los gases que producen para evitar la liberación de CO2, lo que reduce las emisiones de este gas a la atmósfera. Se trata de usar más energía llamada energía pura o renovable, como el sol o el viento.
Para lograr esto, el llamado Protocolo de Kyoto ha sido firmado por casi todos los países. Este protocolo conecta a los países industrializados para estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero, también paga multas para aquellos países que superan las emisiones de CO2.
Los rayos del sol alcanzan esta banda o capa a través de estas moléculas de O3 y filtran los rayos UV, lo que evita que muchos de ellos alcancen la superficie de la tierra. Se llama agujero porque en algunas áreas se han detectado agujeros debido a la ausencia de gas O3 en la capa. El exceso de rayos UV causa enfermedades de la piel y cáncer. Por lo tanto, la presencia de estas moléculas es tan importante.
Pero en los años 70 de los años 20 comenzó a notarse una disminución en el espesor de esta capa en las regiones polares. Las moléculas de ozono, con la ayuda de CFC, se separan de la que tiene un átomo de oxígeno del ozono y la molécula de ozono O3 se convierte en una molécula de oxígeno O2. La molécula de cloro CFC es responsable de la destrucción. Afortunadamente, después de la prohibición de los CFC, los datos recientes han mostrado una buena recuperación de la capa de ozono.
Estos gases son llamados gases termoactivos o de efecto invernadero. Los más importantes son:
- Dióxido de carbono (CO2)
- Metano (CH4)
- Óxidos de nitrógeno (NOx)
- Vapor de agua
- Ozono (O3)
- Clorofluorocarbonos (CFC).
Los CFC son negativos y muy dañinos tanto para la capa de ozono, como para el cambio climático en general a nivel mundial. Es por eso que los investigadores que estudian mucho sobre lo que le sucede a nuestro planeta prefieren llamarlo cambio climático en lugar del efecto invernadero. El efecto invernadero es, pues, un fenómeno natural, el cambio climático es un problema ambiental.
Hay personas que piensan que no pasará nada porque la naturaleza corregirá este error humano. Pero cada vez menos personas creen en esto. Hoy en día, la mayoría de los investigadores están de acuerdo en que el cambio climático es un problema real y que, a menos que hagamos algo para evitarlo, comenzaremos a sufrir las consecuencias, tarde o temprano. (Ver Articulo Sobre: Planisferio).
Recuperación de la capa de ozono
La capa de ozono, funciona como un manto que rodea la tierra y la protege de los peligrosos rayos del sol. La contaminación de la capa de ozono en las capas superiores hace que los rayos UVB del sol aumenten el nivel de ozono en la superficie de la tierra, especialmente en las zonas urbanas y suburbanas, que son las áreas con una cantidad alarmante de contaminación ambiental.
Desde la década de 1970, los científicos han sido advertidos constantemente de que la capa de ozono continúa debido a la contaminación causada y una variedad de actividades, así como el hecho de que el uso de productos de CFC y la emisión de gases que dañan la capa de ozono pueden conducir a una crisis climática global.
Pero no fue fácil crear conciencia entre las masas, y al mundo le llevó mucho tiempo entender estas advertencias tanto que se abrió un agujero en la capa de ozono.
Soluciones instantáneas e individuales
- No compre productos que contengan CFC el mayor tiempo posible.
- Evitar la reparación de artefactos sin normas de política ambiental. La reparación de refrigeradores o sistemas de acondicionadores de aire puede liberar partículas de CFC al medio ambiente, causando un mayor deterioro de la capa de ozono.
- La plantación de árboles da un mayor nivel de ozono. Esto sucede de la siguiente manera: los árboles incorporan contaminantes y gases a través de sus hojas. Cuando están en los árboles, muchos de ellos se disuelven y se convierten en fertilizantes.
¿Cuál es su importancia?
El total de ozono integrado en la columna vertical de la atmósfera sobre nosotros se mide en unidades Dobson (D.U.). Si el ozono en la atmósfera se transmitiera junto a la presión del suelo y la temperatura en el mar, ocuparía una capa de 3 mm de espesor. Realmente, hay 300 dispositivos Dobson. Entonces, 1D.U, lo que se traduce a un espesor de 10-5 m de una atmósfera que consiste únicamente en ozono y se reduce a condiciones normales de presión y temperatura.
La contribución de la composición del aire de ozono no esta a la altura de la concentración máxima es más del 0.01%. Una proporción tan pequeña nunca hubiera sido objeto de una especialidad si no fuera crucial para mantener la vida en la tierra.
En la creación y destrucción continuas de la radiación solar ultravioleta, el gas se distribuye para formar una capa alrededor de la tierra y alcanza su fama a través de la amenaza de destrucción, al menos en parte, a la que está expuesto como resultado del aumento de la contaminación antropogénica de la atmósfera.
El sol es la principal fuente de radiación ultravioleta en la Tierra. Las emisiones solares incluyen luz visible, calor y radiación ultravioleta (UV). Como la luz visible se compone de diferentes colores, como se ve en el arco iris, el espectro de la radiación UV se divide en tres regiones llamadas UVA (315-400 nm), UVB (280 – 315 nm) y UVC (100-280 nm).
A medida que la luz del sol pasa a través de la atmósfera, todas las UVC y la mayoría de los UVB se extinguen con el ozono, el vapor de agua, el oxígeno y el dióxido de carbono. UVA no se atenúa tan significativamente por la atmósfera.
Día de la capa de ozono
La Asamblea General de las Naciones Unidas proclama el 16 de septiembre Día Internacional de la Preservación de la Capa de Ozono.
En 1994, la Asamblea General de las Naciones Unidas adoptó la Resolución 49/114 el 16 de septiembre, Día Internacional para la Conservación de la Capa de Ozono, en memoria del día en que se firmó el Protocolo de Montreal en 1987 sobre sustancias que descomponen la capa de ozono, que se celebrará a partir de 1995.
