LA CAPA DE OZONO

La vida en la Tierra ha sido protegida durante millares de años por una capa de veneno vital en la atmósfera. Esta capa, compuesta de ozono, sirve de escudo para proteger a la Tierra contra las dañinas radiaciones ultravioletas (UV) del sol. Hasta donde sabemos, es exclusiva de nuestro planeta. Si desapareciera, la luz ultravioleta del sol esterilizaría la superficie del globo y aniquilaría toda la vida terrestre.
El ozono no está concentrado en un estrato, ni tampoco por lo tanto, está situado a una altura específica, si no que es un gas escaso que está muy diluido en el aire y que, además, aparece desde el suelo hasta más allá de la estratosfera. Es aquí donde el ozono actúa como filtro ultravioleta y en la capa baja de la atmósfera (troposfera), donde su presencia se considera, en determinadas concentraciones, como contaminante.

Se denomina capa de ozono, a la zona de la estratósfera terrestre que contiene una concentración relativamente alta de ozono. Esta capa, que se extiende aproximadamente desde los 15 a los 50 kilómetros sobre la superficie de la tierra, reúne el 90% del ozono presente en la atmósfera y absorbe del 97% al 99% de la radiación ultravioleta de alta frecuencia.

EL OZONO
Es un gas compuesto por tres átomos de oxígeno (O3). La formación del ozono de la estratósfera terrestre es catalizada por los fotones de luz ultravioleta que al interaccionar con las moléculas de oxígeno gaseoso, que está constituida por dos átomos de oxígeno (O2), las separa en los átomos de oxígeno (oxígeno atómico) constituyente. El oxígeno atómico se combina con aquellas moléculas de O2 que aún permanecen sin disociar formando, de esta manera, moléculas de ozono, O3. El Ozono es en realidad un gas venenoso y peligroso para los seres vivos, si se encuentra a nivel del suelo; pero si ocupa su lugar natural en la estratósfera (entre 15 y 50 km de altura) forma una capa protectora, que protege la vida del Planeta de la dañina radiación ultravioleta.
La formación del ozono es reversible, es decir, debido a la presencia de otros componentes químicos el ozono vuelve a su estado natural, el oxígeno. Este oxígeno se convierte nuevamente en ozono, originándose un proceso continuo de formación y destrucción de estos compuestos. En ese sentido, el ozono es un gas inestable, el cual actúa como un potente filtro solar evitando el paso de una pequeña parte de la radiación ultravioleta (UV) llamada B. Además es muy vulnerable a ser destruido por los compuestos naturales que contienen nitrógeno, hidrógeno y cloro.

LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
La radiación ultravioleta (UV) es una forma de energía radiante que proviene del sol. Las diversas formas de radiación se clasifican según la longitud de onda medida en nanómetros (nm), que equivale a un millonésimo de milímetro. Cuanto más corta sea la longitud de onda, mayor energía tendrá la radiación.

¿Cuántos tipos de radiación UV hay?
Existen tres categorías de radiación UV:

• UV-A, entre 320 y 400 nm
• UV-B, entre 280 y 320 nm
• UV-C, entre 200 y 280 nm

¿Qué tan nociva es la radiación ultravioleta?
La radiación UV-A es la menos nociva y la que llega en mayor cantidad a la Tierra. Casi todos los rayos UV-A pasan a través de la capa de ozono.
La radiación UV-B puede ser muy nociva. La capa de ozono absorbe la mayor parte de los rayos UV-B provenientes del sol. Sin embargo, el actual deterioro de la capa aumenta la amenaza de este tipo de radiación.
La radiación UV-C es la más nociva debido a su gran energía. Afortunadamente, el oxígeno y el ozono de la estratosfera absorben todos los rayos UV-C, por lo cual nunca llegan a la superficie de la Tierra.

¿Cómo afecta al ser humano la exposición a la radiación UV-B?
La exposición prolongada a la radiación UV-B puede provocar cáncer a la piel y acelerar su envejecimiento; también puede provocar lesiones oculares y debilitar el sistema inmunológico humano.

¿Cómo afecta la exposición a la radiación UV-B a plantas y animales?
La exposición excesiva a los rayos UV-B inhibe los procesos de crecimiento de casi todas las plantas. El agotamiento del ozono podría causar la pérdida de especies vegetales. En los animales domésticos la radiación UV-B puede producir cáncer.

¿Existen otros factores, además del ozono estratosférico, que afectan la cantidad de radiación UV que llega a la Tierra?
Sí. Aunque la capa de ozono es la defensa principal y permanente contra la penetración de los rayos UV existen otros factores que pueden causar efectos, tales como:
Latitud. La radiación es más intensa en la línea ecuatorial, dado que el ángulo de incidencia de los rayos del sol en la superficie de la Tierra es allí mucho más directo.
Estación. En el invierno la radiación solar recorre un trayecto más largo a través de la atmósfera para llegar a la superficie de la Tierra, por lo que tiene menor intensidad.
Hora del día. La mayor cantidad de radiación UV llega a la Tierra alrededor del mediodía, cuando el sol se encuentra en su punto más elevado.
Altitud. El aire es más limpio en la cima de una montaña, por lo que ese lugar recibe más radiación UV que los lugares situados a menor altitud.
Nubosidad. Una cubierta gruesa de nubes bloquea más rayos UV que una nubosidad ligera.
Lluvia. Las lluvias reducen la cantidad de radiación UV que se recibe.
Contaminación atmosférica. El smog urbano puede reducir la cantidad de rayos UV que llegan a la Tierra.

Cubierta de la superficie terrestre. La nieve refleja hasta el 85 por ciento de la radiación UV que recibe mientras el agua refleja sólo el 5 por ciento.

EL DAÑO PROVOCADO POR EL HOMBRE

Entre los compuestos sintetizados por el hombre para múltiples aplicaciones industriales, destacan los clorofluorocarbonos (CFC) utilizados como gases refrigerantes, espumas aislantes, solventes y propelentes de aerosoles. También destacan los halones (contienen bromo) utilizados como sustancias contra incendios y los fungicidas (como el bromuro de metilo) que destruyen la capa de ozono 50 veces más que los CFC.

Los CFC se inventaron hace aproximadamente 86 años, mientras se buscaba una nueva sustancia que no fuera tóxica y que pudiera actuar como un refrigerante seguro. En poco tiempo, una de estas nuevas sustancias, conocida por la marca comercial Freón de los laboratorios DuPont, sustituyó al amoníaco como fluido refrigerante estándar en sistemas de refrigeración domésticos. Posteriormente, se convirtió en el principal refrigerante utilizado en los sistemas de aire acondicionado de los automóviles.

Durante los años 50 y 60, los CFC se utilizaron para otras muchas aplicaciones diversas: como propelente en aerosoles, en la fabricación de plásticos y como limpiador para componentes electrónicos. Toda esta actividad hizo que el uso de los CFC a nivel mundial se duplicara cada 6 ó 7 años. A principios de la década de 1970, la industria utilizaba aproximadamente un millón de toneladas por año.

A finales de la década de 1960, los científicos todavía no eran conscientes de que los CFC podían afectar a la atmósfera. Esta ignorancia no se debía a una falta de interés sino a una falta de medios. Para la detección de las pequeñas concentraciones de estos compuestos en la atmósfera era necesaria una nueva generación de detectores más sensibles.

Los CFC poseen una capacidad de supervivencia en la atmósfera, de 50 a 100 años. Con el correr de los años alcanzan la estratosfera donde son disociados por la radiación ultravioleta, liberando el cloro de su composición y dando comienzo al proceso de destrucción del ozono.

La forma por la cual se destruye el ozono es bastante sencilla. La radiación UV arranca el cloro de una molécula de clorofluorocarbono (CFC). Este átomo de cloro, al combinarse con una molécula de ozono la destruye, para luego combinarse con otras moléculas de ozono y eliminarlas. El proceso es muy dañino, ya que en promedio un átomo de cloro es capaz de destruir hasta 100.000 moléculas de ozono. Este proceso se detiene finalmente cuando este átomo de cloro se mezcla con algún compuesto químico que lo neutraliza.

EL AGUJERO DE LA ANTARTIDA

Ya se ha demostrado que los CFC son la principal causa detrás de la prueba más impresionante de la destrucción del ozono. Cada primavera austral se abre un "agujero" en la capa de ozono sobre la Antártida, tan extenso como los Estados Unidos y tan profundo como el Monte Everest. El agujero ha crecido casi todos los años, desde 1979. En los últimos años, el agujero ha aparecido cada año, excepto en 1988.

En 1992, cuando el agujero alcanzó su mayor tamaño, la destrucción del ozono alcanzó un 60% más que en las observaciones anteriores. El agujero cubría 60 millones de km2 comparado con 44 millones de km2. En 1992, el agujero se observó durante un periodo más largo, probablemente porque las partículas lanzadas por el volcán Monte Pinatubo aumentaron la destrucción de la capa de ozono. Evaluaciones de la capa de ozono en algunos puestos de observación en 1992 también demostraron la destrucción total de la capa de ozono entre los 14 y los 20 km. de altura.

Nadie sabe cuáles serán las consecuencias del agujero en la capa de ozono, pero la investigación científica exhaustiva no ha dejado dudas en cuanto a la responsabilidad de los CFC. Al parecer, su acción es favorecida por las condiciones meteorológicas exclusivas de la zona, que crean una masa aislada de aire muy frío alrededor del Polo Sur.