La capa d’ozó estratosfèric
L'ozó és un gas compost per tres molècules d'oxigen (O₃), es forma mitjançant una
reacció fotoquímica, però és un element prou inestable. Aquest element no es
deu confondre amb l'oxigen que
respirem, que està format per la unió de dos àtoms d'oxigen (O₂). Aquest gas s’acumula, en una concentració del voltant del
90% i forma una estreta capa a l'estratosfera
de 3 a 5 mm, situada a una
distància d'entre 15 i 35 quilòmetres per damunt de la superfície terrestre. És,
per tant, un escut que fa de filtre dels raigs
ultraviolats C i de gran part dels B, que emet el sol.
Per tant, ens protegeix de les mutacions que provoquen els ultraviolats a les seqüències genètiques dels organismes. En cas de sobreexposició poden causar càncer de pell, cataractes o problemes immunitaris als humans, però també poden minvar la producció de les plantes, la del plàncton i la pesquera, així com redueixen la degradació dels plàstics.
 |
| Efecte filtre de l'ozó enfront dels raigs ultraviolats |
Els CFC
En 1930 començaren a utilitzar en la indústria el clorofluorocarbur (CFC),
també conegut com a R-13, CFC-13 o
freó-13. Es tracta d’un gas orgànic derivat d’hidro-carburs saturats, el formen dues molècules de clor, dues de
fluor i una de carboni. Com aquest producte presentava moltes virtuts, no és
tòxic, ni corrosiu, ni inflamable, és poc reactiu i és un excel·lent aïllant
tèrmic, en poc temps es va convertir en un component indispensable de molts
productes. A mitjan 1971 gastaven una megatona
de CFC cada any, l'empraven als
sistemes de refrigeració, a l'aire condicionat, com a dissolvent o com a
precursor d'aerosols i extintors.
Els CFC una volta alliberats en
l’atmosfera poden romandre entre 40 i 150 anys actius, formant traces de 148 PPT.
Pugen a l’estratosfera on creen
núvols formats a partir d'àcid nítric
o d'aigua, s’acumulen formant diminuts cristalls de gel. Quan s’agrupen aquests
elements entre els 15 i 30 quilòmetres d'altura i en temperatures
d'aproximadament -83 °C, els cristalls de gel reben la Radiació Ultraviolada que catalitza els CFC. Es provoca la dissociació fotoquímica del CFC, s’alliberen els radicals de clor Cl₂ que interaccionen amb l’ozó,
aleshores només un àtom de clor
pot destruir fins a 100.000 molècules d'ozó.
Però els CFC tenien una altra propietat
perillosa, absorbeixen la radiació infraroja i la calor que desprén la
superfície de la terra. Per tant, també contribueixen a l'augment de l'efecte hivernacle, de l'escalfament global, com ho fa el diòxid de carboni (CO₂). Una molècula
de CFC equival a 10.000 molècules de
CO₂, doncs, eren responsables del
20% de l'efecte hivernacle, mentre el CO₂
seria responsable de l’altre 80%.
Teníem un greu problema!
En 1974 José Mario Molina Pasquel i Henríquez (Ciutat de Mèxic, 1943-2020) i Franklin Sherwood Rowland (Delaware, 1937-2012) publicaren a la revista Nature una investigació que demostrava que els CFC utilitzats pels sistemes de refrigeració i com a propulsors dels esprais, eren letals per a la capa d'ozó que protegeix la vida en la Terra. Ambdós s’havien decidit per a estudiar aquest fenomen després d'escoltar una conferència de James Lovelock (Letchworth Garden City, 1919) on alertava de l’amenaça quelcom desconegut.
Una volta publicades les seues investigacions, un alt càrrec de l’empresa
química DuPont va qualificar la
teoria de la interacció dels CFC i
l’ozó com ciència-ficció o absoluta
idiotesa. Ambdós investigadors sofriren molts anys d’oblit i marginació acadèmica,
la força de la indústria química nord-americana i els seus diners eren molt
poderosos. Però el pas del temps els donà la raó. Molina i Rowland van
rebre la concessió del Nobel de química,
en 1995. El van compartir amb Paul Jozef Crutzen (Amsterdam, 1933-2021) que entre
1980 i 2000, va ser director del Departament
de Química Atmosfèrica en l'Institut
Max Planck de Química a Magúncia.
Alemanya, que va ser el primer a demostrar que les activitats humanes
provocaven la pèrdua de l’ozó.
 |
| Molècula de CFC |
Tot i que per seguir la seqüència cronogràfica hem de tornar deu anys arrere, en maig de 1985, quan un estudi del British Antarctic Survey (Farman et al.) descobrí un gran forat en la capa d’ozó, damunt de l’Antàrtida. Aquesta desaparició de l’escut protector s’obria en la primavera, entre els mesos de setembre i octubre. Com el focus de la ciència es capgirà, amb rapidesa s’afegiren uns altres estudis que demostraren que la temperatura terrestre i les erupcions volcàniques també reduïen l’ozó, però el principal responsable de la minva de l’ozó eren els CFC.
Eixos anys als EUA hi havia molta consciència ecològica i davant la pressió de l'opinió pública les empreses químiques s'hagueren de comprometre que si es demostraven els perjudicis dels CFC, reduirien la seua producció. Hi hagué un detonant curiós, fou l'emissió d'un capítol de la popular sèrie televisiva "Tot en família" que tractà la problemàtica dels CFC, provocant una caiguda radical de vendes de productes amb CFC. Les indústries nord-americanes com estaven a prop de trobar alternatives, pressionaren al seu govern perquè la prohibició fora mundial, així mitjançant les patents podrien rendibilitzar els seus descobriments i minvar les despeses de la reconversió de les seues cadenes de producció. Aquesta conjunció provocà que els polítics reaccionaren amb rapidesa, quelcom poc freqüent, en març de 1985 arribaren a un primer acord internacional per a reduir la producció dels CFC i protegir l’ozó. Vint-i-un països reunits a Àustria signaren el Conveni de Viena per a la Protecció de la Capa d'Ozó.
 |
| Forat de la capa d'ozó en 2015 |
Comptaren amb l’important ajut de la primera ministra britànica Margaret Hilda Thatcher (Grantham, 1925-2013). Com s’havia graduat en químiques per la universitat d’Oxford en 1947, comprenia perfectament la dimensió del problema i acabà de convéncer als europeus perquè signaren l’acord. Amb el temps s’han adherit tots els països del món i en 1992 es va prohibir definitivament l’ús dels CFC.
En 1986 Susan Solomon (Chicago,
1956), investigadora de l’Administració
Oceànica i Atmosfèrica de EUA (NOAA), trobà l'explicació a la minva de l’ozó a l’Antàrtida. El fred dels hiverns en els pols forma núvols estratosfèrics
polars que afavoreixen la degradació dels CFC i altres halocarburs, de compostos
de carboni i d’elements halògens com el clor, el fluor, el brom o el iode.
Aquest procés genera l’alliberament de clor que en la primavera austral
accentua la destrucció de l'ozó.
Pel manament de Viena, l’any
1987 les Nacions Unides promogueren
el Protocol de Mont-real per a reduir
la del 98% en la producció de gasos CFC.
 |
| Evolució del forat d'ozó |
Any rere any el forat de l’ozó es feia més gran, en 2006 es va detectar la màxima grandària, ocupava 26,6 milions de km², gairebé tot el continent antàrtic cabia dins. Es va estabilitzar fins a 2018, quan la NASA comprovà per primera vegada que el forat damunt l’Antàrtida havia disminuït, un 20% respecte de 2005. Els investigadors van preveure que es tancarà, gairebé completament, entre els anys 2060 i 2080. La dràstica reducció de la producció de CFC, va representar l’èxit més gran aconseguit per un acord internacional en matèria de medi ambient.
En canvi, els clorofluorocarbonis hidrogenats (HCFC) molt presents als equips d’aire condicionat, tenien paregudes propietats, també es desfeien amb les radiacions solars, però afectaven un 90% menys a l’ozó. Per tant, van substituir els CFC als processos industrials, tot i que, temps després es demostrà contribuïen greument a l’escalfament global. Per això es van incloure dins del protocol de Mont-real en 2019, quan la comunitat internacional es va comprometre a reduir la seua producció més del 80% abans del 2050.
Poc va durar l’optimisme, l'hivern austral de 2020 va portar temperatures
especialment fredes sobre l'Antàrtida
i això afavorí la formació de molts núvols
estratosfèrics polars. El resultat va ser que a mitjan d’agost el forat de la capa d’ozó havia tornat a créixer i
ocupava 24 milions de quilòmetres quadrats, un forat superior a la mitjana de
l'última dècada. Per si no teníem prou, el mes de març es va comprovar que
també hi havia un forat a l’Àrtic, a
causa dels canvis climàtics i de la circulació de l’atmosfera, per sort es va
tancar el mes d’abril.
Sense els científics amb l’ajut dels polítics no s’haguera actuat a temps i
tal volta, sense l’escut de l’ozó
haguérem tornat a les coves o haguérem desaparegut!
Fonts:
Molina, M., Rowland, S. (1974). “Stratospheric sink for
chlorofluoromethanes: chlorine atomc-atalysed destruction of ozone”. Revista
Nature Vol. 249, Juny 28, 1974.
https://www.marn.gob.gt/s/viena-montreal/paginas/El_Ozono
https://ec.europa.eu/clima/policies/ozone_es
https://www.bbvaopenmind.com/ciencia/medioambiente/que-fue-de-el-agujero-de-la-capa-de-ozono/
Comentaris
Publica un comentari a l'entrada