Distrugere Stratului de Ozon

DISTRUGEREA STRATULUI DE OZON

Prin absorbtia radiatiilor UV-B, molecula de ozon se rupe. Din pacate, acest fenomen nu este produs numai pe aceasta cale. Mai exista si reactii chimice care duc la acelasi rezultat. Astfel, substante care exista în mod normal în stratosfera, cum ar fi diferiti compusi de azot, clor, hidrogen, pot distruge moleculele de ozon. Ozonul este o substanta periculoasa pentru viata datorita caracterului sau puternic oxidant. La nivelul marii, aerul necontaminat contine aproximativ 0,03-0,1 ppm O3, putând sa atinga într-o zona intens poluata pâna la 1 ppm O3.La concentratii mai mari de 0,6-0,8 ppm scade capacitatea vitala a organismului, apar tulburari în difuzia dioxidului de carbon datorita edemului pulmonar instalat. Aceste efecte au fost resimtite în zborurile de cursa lunga ce se desfasoara la altitudini mai mari de 13-15 km.

Acest fapt a fost sugerat pentru prima oara in 1974 de catre doi cercetatori americani, M. Molina si S. Rowland, care au descoperit ca un grup chimic, cunoscut sub numele generic de CFC (clorfluorocarbon), poate contribui semnificativ la subtierea stratului de ozon. Asa cum se întampla uneori în domeniul ecologiei, cei doi nu au fost luati in serios, iar descoperirea lor a fost data uitarii. Si ar fi ramas uitata, daca în 1985 British Antarctic Survey nu ar fi gasit o gaura în stratul de ozon de deasupra Antarcticii. Din acea clipa semnalul de alarma a fost tras si toata lumea a început sa se ocupe cu spaima si entuziasm de soarta ozonului.

Prin masurarea concentratiei de ozon s-au constatat valori de 6 ori mai mari fata de concentratia admisa. Concentratia ozonului creste cu altitudinea înregistrându-se un maxim la 20-30 km si poate varia de la o zi la alta, mediile lunare indicând variatii sezoniere. Cea mai mare parte din ozon se formeaza si se distruge în zona cuprinsa între latitudinile 30ºN si 30ºS la altitudini de peste 30 km. O cantitate mica de ozon se scurge spre regiunile polare. La latitudini peste 300N si respectiv 300S concentratia ozonului este determinata de un echilibru între ozonul adus de vânturi si pierderile lente de natura chimica.1

Termenul de gaura de ozon desemneaza fenomenul aparut în anii '70 de rarefiere a stratului de ozon stratosferic deasupra Antarcticii în special la sfârsitul iernii australe, în lunile septembrie si octombrie.În urma masuratorilor de concentratii de ozon, continut de aerosoli, alte specii chimice (ClO, BrO,ClONO2, HCl, HNO3, vapori de apa etc.) si a stabilirii unor profile de temperatura în stratosfera, s-a încercat sa se stabileasca efectul catalitic de distrugere a stratului de ozon de catre clorofluorocarburile (CFC) sau alte specii chimice. Odata cu încalzirea stratosferei concentratia ozonului revine la oncentratii apropiate de cele normale.

În timpul lunilor de iarna australa (din iunie pana in august), când zona Polului Sud nu primeste nici un pic de lumina solara, stratosfera se raceste puternic, ceea ce favorizeaza aparitia unor nori de mare altitudine, alcatuiti din cristale fine de gheata. Acesti nori poarta numele de PSC (Polar Stratospheric Clouds) si au proprietatea de a oferi o suprafata catalitica ideala pentru descompunerea CFC-urilor, eliberându-se astfel ucigatorul clor.Dar reactia de descompunere nu se poate declansa la întuneric, de aceea ea se produce abia în perioada în care soarele începe sa lumineze zona antarctica (la începutul lunii septembrie), mai inainte de diparitia PSC. Sa mai mentionam un fapt important.În timpul iernii australe, Antarctica este izolata, meteorologic, de restul lumii, printr-o circulatie naturala, numita vortex polar, care impiedica împrospatarea în ozon a stratosferei, ceea ce contribuie suplimentar la subtierea stratului de ozon. Fenomene asemanatoare se produc si în zona arctica, numai ca aici, datorita conditiilor meteorologice specifice, subtierea stratului de ozon este mai „blânda", necoborând la latitudini atât de mici ca în cazul emisferei sudice. Acest fapt este un mare noroc pentru noi, având in vedere densitatea ridicata a populatiei din emisfera nordica. Avem acest „noroc" din mai multe motive. In primul rând, temperaturile din zona Polului Nord sunt rareori suficient de scazute pentru a permite aparitia PSC-urilor.În al doilea rând, vortexul polar are in Arctica o intensitate mult mai scazuta decat in Antarctica. Aceste doua elemente fac ca subtierea stratului de ozon în zona nordica sa fie de mai mica intensitate decat in zona sudica.

Revenim în 1974, doi chimisti americani de la Universitatea California, F. Sherwood Rowland si Mario Molina, si-au pus banala întrebare: ce se intampla cu CFC-urile eliberate în atmosfera? Cei doi au demonstrat ca aceste molecule se „sparg" sub actiunea radiatiilor ultraviolete, clorul rezultat intrând într-o reactie în lant cu ozonul stratosferic, ducând la distrugerea sa. Asa cum spuneam, descoperirea lor nu a fost luata in seama. Prea multe industrii utilizau pe scara larga CFC-urile.Dar, pe la mijlocul anilor 1980, a fost descoperita o subtiere grava a stratului de ozon, de catre o echipa a British Antarctic Survey. Atat de grava era subtierea, incat geofizicianul britanic Joe Farman, care efectua masuratorile, a crezut ca spectrofotometrul pe care îl utiliza s-a defectat si l-a trimis înapoi în Anglia pentru a fi reparat. Apoi a intrat in actiune si NASA, care a transmis catre intreaga lumea imagini alarmante ale gaurii de ozon antarctice.Dupa aceea au inceput sa fie consultate arhivele. Datele colectate începand cu anii 1950 au demonstrat ca nivelul ozonului antarctic a fost realtiv stabil pana spre sfarsitul anilor 1970. Prima mare gaura în stratul de ozon a fost depistata în 1979, dupa care a urmat o scadere continua a nivelului de ozon la scara globala. Sa precizam aici ca nivelul de ozon se masoara in unitati Dobson.

Spuneam înca de la inceput ca daca am coborî tot ozonul atmosferic la nivelul solului, am obtine un strat gros de 3 mm, ceea ce este echivalent cu 300 unitati Dobson. Raportat la aceste unitati de masura, intre anii 1980 si 1990 s-a constatat o diminuare globala cu 3% a stratului de ozon, iar în prezent scaderea se accentueaza rapid, ritmul crescând de trei ori fata de începutul anilor 1970. În plus, a început sa fie afectata si emisfera nordica. La scara globala sunt afectate tarile din America de Nord, Europa, Rusia, Australia, Noua Zeelanda si America de Sud. Consecintele pe termen lung ar putea fi deosebit de grave, mai ales daca avem in vedere ca, pe perioade scurte, e drept, se pot produce oricând scaderi masive ale nivelului de ozon.