L’ozono è un gas traccia naturale nell’atmosfera terrestre. Nell’atmosfera più bassa, l’ozono aiuta a trattenere il calore per mantenere calda la terra. Nell’atmosfera superiore, svolge un ruolo ancora più importante filtrando i dannosi raggi ultravioletti (UV) del sole. La sovraesposizione ai raggi UV distrugge le cellule della pelle, provoca il cancro e la cataratta e può portare alla degenerazione maculare. Senza uno strato protettivo di ozono, non ci sarebbe vita sulla terra come la conosciamo. Per questo motivo, scienziati e ambientalisti di tutto il mondo erano estremamente preoccupati di scoprire un grande buco nell’ozono sopra l’Antartide.
Composti di clorofluorocarburi artificiali (CFC), cloro e bromo sono attribuiti con la creazione del buco nell’ozono. I CFC, utilizzati in aerosol, condizionatori d’aria e unità di refrigerazione, furono banditi in 108 paesi negli anni ’80; tuttavia, continuano a essere rilasciati nell’atmosfera da prodotti più vecchi ancora in uso. Inoltre, gli esperti stimano che circa la metà del bromo nell’atmosfera proviene dall’uso umano, insieme a quasi tutto il cloro.
I CFC si innalzano nell’atmosfera e, attraverso l’esposizione ad altri composti, freddo estremo e luce solare, si convertono in atomi di cloro. Gli atomi di cloro trasformano le molecole di ozono in ossigeno. Il problema qui è che l’ossigeno, mentre è buono per respirare nell’atmosfera inferiore, non filtra i raggi UV. I CFC “aprono una finestra” efficacemente nella nostra atmosfera protettiva. Questa finestra nell’ozono si estende sull’Antartide.
Questa remota regione potrebbe sembrare un posto strano per un buco nell’ozono. L’Antartide non è popolata da alcun essere umano permanente e rimane incontaminata. Perché il buco su aree altamente popolate in cui i CFC e altre emissioni di gas serra sono noti per essere elevatiSi scopre che la risposta ha a che fare con la rotazione terrestre e altri fattori climatologici.
Innanzitutto, il movimento rotatorio della terra assicura che tutti i gas o le emissioni rilasciati nell’aria, siano essi naturali o artificiali, si diffondano più o meno uniformemente nella troposfera o nell’atmosfera inferiore, per un periodo di circa un anno. Secondo l’Environmental Protection Agency (EPA), ci vogliono dai due ai cinque anni prima che questi gas si diffondano nella e nella stratosfera o nell’atmosfera superiore. Da qui, il clima entra in gioco nel cambiamento della chimica dei CFC e nel loro ruolo nel creare il buco nell’ozono.
In inverno, l’asse inclinato della terra impedisce alla luce solare di brillare sul Polo Sud. Questo fa sì che le temperature dell’atmosfera sopra l’Antartide precipitino fino a -108 ° Fahrenheit (-78 ° Celsius). L’aria fresca che scende dal Polo Sud crea un “vortice invernale” di venti circolanti alle medie latitudini sopra l’Antartide, agendo come un enorme mulinello. Ciò taglia efficacemente l’ozono sopra l’Antartide dal mescolarsi con la più grande piscina atmosferica del pianeta.
Mentre le temperature continuano a scendere nell’inverno senza sole, le nuvole di stratosfera polari (PSC), o nuvole di cristalli di ghiaccio di acido nitrico, iniziano a formarsi sopra l’Antartide. I composti CFC si accumulano su questi cristalli di ghiaccio, combinandosi con i composti dell’acido nitrico che convertono i CFC in forme più attive di cloro. Questi composti si accumulano durante la lunga stagione invernale.
Quando arriva la primavera e la luce del sole colpisce le nuvole, le radiazioni UV dividono la cellula madre delle molecole di cloro in atomi di cloro altamente attivi. Ogni singolo atomo di cloro può distruggere un’enorme quantità di molecole di ozono, convertendole in ossigeno. Il risultato è un processo in fuga che consuma i gas protettivi, creando un enorme buco nell’ozono.
Ogni anno, gli scienziati monitorano il buco mentre si espande e si contrae stagionalmente. Nel 2005, il buco nell’ozono misurava 10 milioni di miglia quadrate sorprendenti (25.899.881 kmq), ovvero circa tre volte le dimensioni degli Stati Uniti. Solo l’anno 2003 ha battuto questo record discutibile, con un buco che misurava 11 milioni di miglia.
Quando le stagioni cambiano e il vortice si attenua, l’area superiore cessa di essere isolata, le temperature aumentano e l’apertura nell’ozono si restringe. Tuttavia, gli scienziati ora ritengono che il buco potrebbe non ripararsi completamente fino all’anno 2065. L’ozono meno danneggiato sul Polo Nord dovrebbe guarire entro il 2040 circa.
Mentre può essere incoraggiante avere una scala predittiva per il recupero del buco nell’ozono, c’è un’altra preoccupazione. L’esaurimento dell’ozono sta avvenendo ad un tasso di qualche percento all’anno, in particolare alle medie latitudini del pianeta. Mentre gli scienziati fanno fatica a capire questo fenomeno, gli esseri umani sono a rischio di aumento dei casi di cancro a causa della maggiore esposizione ai raggi UV, sia attraverso una più sottile coperta protettiva atmosferica sia a causa del buco dell’ozono. Queste condizioni complesse sono anche strettamente associate al riscaldamento globale.