Le cause dell'impoverimento dello strato di ozono non sono diffuse ma concentrate e queste cause dell'esaurimento dello strato di ozono risalgono all'inizio della civiltà.
Ci sono più livelli nell'atmosfera terrestre. La troposfera, lo strato più basso, si estende dalla superficie terrestre a circa 6 km di altitudine. Quasi tutte le attività umane che si stanno aggiungendo al inquinamento dell'atmosfera avvengono nella troposfera. Il monte Everest, la vetta più alta del mondo, è alto solo circa 5.6 chilometri. La stratosfera, che si estende da 9 miglia (6 chilometri) a circa 10 miglia (31 chilometri), contiene lo strato di ozono. La maggior parte dei jet commerciali vola anche nelle zone più basse della stratosfera.
Il nostro principale interesse in questo articolo è esaminare le cause dell'esaurimento dello strato di ozono e cosa si può fare per proteggere il nostro strato di ozono dall'esaurimento.
Così,
Sommario
Cosa è tlo strato di ozono?
Lo strato di ozono è una regione dell'atmosfera terrestre in cui il gas di ozono, una molecola inorganica con la formula chimica O3, si trova in concentrazioni relativamente elevate. Lo strato di ozono è più spesso attraverso i poli che sopra l'equatore. Nel 1913, i fisici francesi Charles Fabry e Henri Buisson scoprirono lo strato di ozono.
L'ozono è un gas blu pallido con un odore pungente (simile al cloro). La maggior parte dell'ozono atmosferico è localizzata in uno strato stratosferico tra 9 e 18 miglia (15 e 30 chilometri) sopra la superficie terrestre. Nonostante la sua alta concentrazione, la concentrazione di questo strato è ancora bassa rispetto ad altri gas nella stratosfera.
L'ozono si forma nell'atmosfera quando i raggi solari dividono le molecole di ossigeno in singoli atomi. Questi singoli atomi interagiscono con l'ossigeno nelle vicinanze per produrre ozono, una molecola di tre ossigeno. Le molecole di ozono vengono costantemente generate e distrutte nella stratosfera in qualsiasi momento. Durante i decenni in cui è stato misurato, l'importo totale è stato piuttosto stabile.
Sebbene ci siano solo circa tre molecole per ogni dieci milioni di molecole d'aria, lo strato di ozono funge da protezione solare della Terra, assorbendo circa il 98 percento dei dannosi raggi ultravioletti o UV. Lo strato di ozono della stratosfera assorbe una parte della radiazione solare, impedendogli di raggiungere la superficie del pianeta.
I raggi UV sterilizzerebbero la terra se lo strato di ozono non esistesse. Ci sarà effetti dannosi come più scottature solari, più casi di cancro della pelle, casi più elevati di danni agli occhi, avvizzimento e morte di alberi e piante e raccolti drasticamente ridotti con uno strato di ozono danneggiato ma ancora presente. Per riassumere, l'ozono è davvero importante.
Gli scienziati hanno raccolto dati sui livelli medi di ozono su cicli naturali che abbracciano diversi decenni. Le macchie solari, le stagioni e la latitudine influenzano tutte le concentrazioni di ozono nell'atmosfera. Questi sono processi ben compresi e prevedibili. Ogni calo naturale dell'ozono è stato seguito da una ripresa. Tuttavia, a partire dagli anni '1970, le prove scientifiche hanno rivelato che lo scudo di ozono si stava esaurendo in modi non dovuti a processi naturali.
Importanza dello strato di ozono
Quando l'ozono viene rilevato nella nostra bassa atmosfera (nota come troposfera), viene classificato come un inquinante atmosferico estremamente dannoso per la salute umana. Ne abbiamo bisogno anche nella stratosfera, poiché anche a una bassa concentrazione di 12 parti per milione, l'ozono è così efficace nell'assorbire i raggi UV del sole che anche una piccola quantità è sufficiente per proteggerci sulla Terra.
I raggi UV sono emessi dal sole e danneggiano gli esseri viventi. Le radiazioni vengono assorbite da questo strato, che impedisce loro di raggiungere la superficie terrestre. L'ozono protegge la Terra dai dannosi raggi ultravioletti (UV) del Sole. La vita sulla Terra sarebbe estremamente difficile senza lo strato di ozono nell'atmosfera.
Le piante, così come i plancton che alimentano la maggior parte della vita oceanica, non sono in grado di prosperare e crescere ad alti livelli di radiazioni ultraviolette. Gli esseri umani sarebbero più inclini al cancro della pelle, alla cataratta e al deterioramento del sistema immunitario se la protezione dello strato di ozono fosse indebolita.
Cause di esaurimento dell'ozono
Lo strato di ozono è diventato più sottile, a causa di inquinamento, che ha portato lo strato di ozono a assottigliarsi, esponendo la vita sulla Terra a radiazioni nocive. I buchi dell'ozono sono un soprannome comune per le aree danneggiate dallo strato di ozono, sebbene il termine sia ingannevole. Il danno allo strato di ozono appare come una macchia sottile, con le parti più sottili vicino ai poli
Dalla metà degli anni '1980, l'inquinamento ha influenzato lo strato di ozono sopra l'Antartico. La temperatura in quella posizione accelera la conversione dei CFC in cloro produttore di ozono. I CFC sono stati emessi dai paesi sviluppati nell'emisfero settentrionale per circa il 90% dei CFC attualmente nell'atmosfera.
Il Protocollo di Montreal, firmato nel 1989, vietava la produzione di sostanze chimiche dannose per l'ozono. Da allora la quantità di cloro e altre sostanze dannose per l'ozono nell'atmosfera è in costante diminuzione. Secondo gli scienziati, i livelli di cloro dovrebbero tornare alla loro forma originale in circa 50 anni. A quel punto gli strati di ozono antartico si saranno ridotti a meno di otto milioni di miglia quadrate.
Diverse cause chiave dell'esaurimento dello strato di ozono hanno portato al buco dell'ozono.
Cause naturali dell'esaurimento dello strato di ozono
È stato scoperto che alcuni eventi naturali interrompono lo strato di ozono. Tuttavia, è stato scoperto che ciò provoca solo un esaurimento dell'1-2% dello strato di ozono e che le conseguenze sono solo transitorie. Le cause naturali dell'esaurimento dello strato di ozono includono
1. Macchie solari
La produzione di energia del Sole varia, in particolare durante il ciclo delle macchie solari di 11 anni. Con più raggi UV che raggiungono la Terra durante la parte attiva del ciclo di macchie solari di 11 anni, viene creato più ozono. Questo processo può aumentare le concentrazioni medie di ozono di circa il 4% sui poli, ma quando questa è una media sull'intero globo, l'aumento medio globale di ozono è solo di circa il 2%.
Secondo le osservazioni risalenti agli anni '1, i livelli totali di ozono nel mondo sono scesi dell'2-1960% dal massimo al minimo di un ciclo normale.
2. Venti stratosferici
I venti molto forti nella stratosfera trasportano il gas di azoto dalle tempeste solari nell'atmosfera dove si mescolano e attaccano lo strato di ozono.
3. Eruzioni vulcaniche
La conversione chimica del cloro in forme più reattive che distruggono l'ozono è aiutata da eruzioni vulcaniche esplosive che iniettano quantità significative di anidride solforosa nella stratosfera. Si ritiene che anche le principali eruzioni vulcaniche (in particolare El Chichon nel 1983 e il Monte Pinatubo nel 1991) abbiano contribuito all'esaurimento dell'ozono.
Cause artificiali dell'esaurimento dello strato di ozono
Esistono anche cause di esaurimento dello strato di ozono provocate dall'uomo e queste sono le principali cause di esaurimento dello strato di ozono e includono
1. L'uso dei clorofluorocarburi
Una delle cause artificiali dell'esaurimento dello strato di ozono è l'uso di clorofluorocarburi, ma è anche una delle principali cause di esaurimento dello strato di ozono.
I frigoriferi dei primi anni del 1900 utilizzavano gas velenosi come l'ammoniaca e il cloruro di metile come refrigeranti. Sfortunatamente, poiché i gas pericolosi fuoriuscivano dagli apparecchi, ciò ha provocato vittime. Di conseguenza, iniziò la ricerca di una sostanza chimica non tossica e non infiammabile da utilizzare come refrigerante. Di conseguenza, è nato il CFC. I CFC sono disponibili in una varietà di forme, ma le due più comuni sono CFC-11 e CFC-12.
La produzione e l'utilizzo di CFC iniziarono ad aumentare negli anni '1930. Ogni anno, all'inizio degli anni '300, quasi 11 milioni di libbre di CFC-1980 sono state emesse nell'atmosfera. Poi, nel 1985, un ricercatore britannico di nome Joe Farman e i suoi colleghi hanno pubblicato uno studio sulle enormi perdite stagionali di ozono nell'Antartide.
Il Protocollo di Montreal, che limita la produzione e l'uso dei CFC, è stato firmato nel 1987 grazie agli sforzi congiunti della rapida comunità scientifica, dell'industria e dei legislatori.
Il Protocollo di Montreal è stato ora firmato da tutti i paesi del pianeta. Sebbene i CFC siano stati banditi, lo strato di ozono continua a esaurirsi. Questo perché i CFC hanno una durata compresa tra 50 e 100 anni e ci vuole tempo prima che il numero di CFC nell'ambiente diminuisca sostanzialmente. Inoltre, i CFC vengono ancora emessi nell'atmosfera.
I CFC vengono rilasciati lentamente quando un vecchio frigorifero o un condizionatore d'aria si deteriorano in una discarica, ad esempio. Occorrono circa 5 anni prima che l'influenza dei CFC scaricati nell'aria si faccia sentire sull'Antartide, dove si verifica l'esaurimento. I CFC generati a livello del suolo alla fine si fanno strada nella stratosfera.
Poiché la maggior parte della radiazione UV del sole è bloccata dall'ozono nella stratosfera, i CFC devono salire oltre lo strato di ozono prima che la luce solare possa scomporli. La radiazione solare, una volta sufficientemente elevata, rilascia cloro, la maggior parte del quale viene convertita in ozono sotto forma di acido cloridrico e nitrato di cloro.
Poiché queste reazioni sono uniche nelle aree polari, a causa delle loro temperature straordinariamente basse nella stratosfera, che generano un tipo distinto di nuvola, quando queste sostanze si dirigono verso l'Antartide, iniziano quelle reazioni chimiche (nubi stratosferiche polari). Durante l'inverno, il vortice polare ha origine nella stratosfera dell'emisfero australe quando le temperature diminuiscono.
Le temperature sono ancora abbastanza rigide da generare nubi stratosferiche polari mentre la luce solare ritorna in Antartide nel tardo inverno e all'inizio della primavera. Adesso c'è anche la luce del sole. Sulla superficie delle particelle delle nubi si verificano reazioni chimiche che trasformano il cloro e il bromo non reattivi in composti reattivi.
Il vortice funge da contenitore, contenente il contenuto della stratosferica antartica all'interno dei suoi confini e consentendo ai composti reattivi di cloro e bromo di distruggere le molecole di ozono. Queste reazioni continueranno finché le molecole di ozono sono presenti fino a quando l'ozono è quasi esaurito. Il buco dell'ozono è come si chiama.
Tuttavia, gli esperti atmosferici hanno scoperto che la velocità di questa reazione non è così alta come si pensava inizialmente, quindi i CFC non sono più il principale fattore di riduzione dell'ozono.
2. Il riscaldamento globale
Il riscaldamento globale, anche se con conseguente cambiamento climatico è anche una delle cause artificiali dell'esaurimento dello strato di ozono. La maggior parte del calore è intrappolato nella troposfera, che è lo strato sotto la stratosfera, a causa del riscaldamento globale e dell'effetto serra.
Poiché l'ozono è presente nella stratosfera, il calore non raggiunge la troposfera, facendola rimanere fredda. Poiché il recupero dello strato di ozono richiede la massima quantità di luce solare e calore, lo strato di ozono si esaurisce.
3. Lanci di razzi non regolamentati
I lanci di razzi sono anche una delle principali cause di esaurimento dell'ozono provocate dall'uomo. Secondo gli studi, il lancio non regolamentato di razzi esaurisce lo strato di ozono molto più dei CFC. Se non affrontato, ciò potrebbe comportare un significativo impoverimento dello strato di ozono entro il 2050.
4. Composti azotati
Si ritiene che piccole quantità di composti azotati emessi dalle attività umane, come NO, N2O e NO2, siano una delle cause dell'esaurimento dello strato di ozono.
Sostanze che riducono l'ozono (ODS)
"Le sostanze dannose per l'ozono sono le sostanze come clorofluorocarburi, halon, tetracloruro di carbonio, idrofluorocarburi, ecc. che sono responsabili dell'esaurimento dello strato di ozono".
Lesivo dell'ozono Nell'atmosfera sottostante, le sostanze sono ecologiche, relativamente stabili e non tossiche. Questo è il motivo per cui sono diventati sempre più popolari nel tempo. La loro stabilità, tuttavia, ha un costo: possono fluttuare e rimanere stazionari nella stratosfera.
Quando le ODS vengono scomposte dalla potente radiazione UV lassù, la sostanza chimica risultante è cloro e bromo. È noto che lo strato di ozono viene esaurito a velocità supersoniche da cloro e bromo. Lo fanno rimuovendo un atomo dalla molecola di ozono. Una singola molecola di cloro ha il potere di degradare migliaia di molecole di ozono.
I composti dannosi per l'ozono sono rimasti nell'atmosfera per molti anni e continueranno a farlo in futuro. Ciò significa effettivamente che molti dei composti dannosi per l'ozono che gli esseri umani hanno permesso di entrare nell'atmosfera negli ultimi 90 anni sono ancora in arrivo nell'atmosfera, contribuendo all'esaurimento dell'ozono.
Di seguito è riportato un elenco di alcuni dei più comuni composti dannosi per l'ozono e delle loro fonti di rilascio:
- Clorofluorocarburi (CFC)
- Idrofluorocarburi (HCFC)
- Halon
- Tetracloruro di carbonio
- Metil cloroformio
1. Clorofluorocarburi (CFC)
Viene indicato come il composto dannoso per l'ozono più utilizzato perché rappresenta oltre l'80% dell'esaurimento totale dell'ozono. Prima del 1995, veniva utilizzato come refrigerante negli elettrodomestici come congelatori, frigoriferi e condizionatori d'aria sia negli edifici che nelle automobili. Prodotti per il lavaggio a secco, sterilizzanti ospedalieri e solventi industriali includono tutti questa sostanza chimica. Viene anche utilizzato in articoli in schiuma come materassi e cuscini, nonché nell'isolamento domestico.
2. Idrofluorocarburi (HCFC)
Nel tempo, gli idrofluorocarburi hanno preso il posto dei clorofluorocarburi. Non sono dannosi per lo strato di ozono come i CFC.
3. Halon
Viene utilizzato in specifici estintori in situazioni in cui l'acqua o sostanze chimiche estinguenti potrebbero danneggiare l'attrezzatura o la sostanza.
4. Tetracloruro di carbonio
Si trova anche in diversi solventi ed estintori.
5. Cloroformio di metile
La pulizia a freddo, lo sgrassaggio a vapore, la lavorazione chimica, gli adesivi e alcuni aerosol sono tutti usi comuni nell'industria.
Le cause dell'esaurimento dello strato di ozono possono essere raggruppate in due e ci sono le cause naturali e artificiali dell'esaurimento dello strato di ozono.
Come Pproteggere il Ozona Lieri
Alcune azioni sono state intraprese a livello globale per ridurre l'esaurimento dello strato di ozono, proteggendo così lo strato di ozono.
Il protocollo di Montreal
I Protocollo di Montreal sui composti dannosi per l'ozono è stato sviluppato nel 1987 dalla comunità internazionale per affrontare la perdita dello strato di ozono. È stato il primo trattato internazionale firmato da tutti i paesi del mondo ed è spesso considerato il più grande successo ambientale delle Nazioni Unite.
L'obiettivo del Protocollo di Montreal è ridurre al minimo la produzione e il consumo di sostanze dannose per l'ozono per ridurne la presenza nell'atmosfera e salvaguardare così lo strato di ozono terrestre.
Regolamento UE
Le normative dell'UE sulle sostanze dannose per l'ozono sono tra le più rigorose e avanzate al mondo. L'UE non solo ha attuato il protocollo di Montreal attraverso una serie di leggi, ma ha anche eliminato gradualmente le sostanze nocive più rapidamente del necessario.
Una serie di misure sono incluse nell'attuale "regolamento sull'ozono" dell'UE (Regolamento (CE) 1005/2009) per assicurare un più elevato grado di ambizione. Mentre il protocollo di Montreal disciplina la produzione e la vendita all'ingrosso di queste sostanze chimiche, il regolamento sull'ozono ne limita l'uso nella maggior parte dei casi (alcuni usi sono ancora consentiti nell'UE). Inoltre, disciplina non solo i composti sfusi, ma anche quelli che si trovano nei prodotti e nelle apparecchiature.
Il regolamento dell'UE sull'ozono stabilisce inoltre i requisiti di licenza per tutte le esportazioni e importazioni di sostanze dannose per l'ozono, oltre a regolamentare e monitorare le sostanze non coperte dal protocollo di Montreal (oltre 90 sostanze chimiche), nonché altre cinque sostanze chimiche note come "nuove sostanze".
Le azioni richieste a livello globale per continuare il recupero dello strato di ozono sono:
- Garantire che le limitazioni esistenti per le sostanze dannose per l'ozono siano implementate in modo appropriato e che il consumo mondiale di sostanze che riducono l'ozono continui a diminuire.
- Garantire che i composti dannosi per l'ozono (sia nei depositi che nelle apparecchiature esistenti) siano gestiti in modo ecologicamente favorevole e che siano sostituiti con alternative rispettose del clima.
- Garantire che le sostanze chimiche dannose per l'ozono non vengano distolte dal loro uso legale.
- Ridurre l'uso di composti dannosi per l'ozono negli usi non di consumo, come definito dal Protocollo di Montreal.
- Garantire che non emergano nuovi prodotti chimici o tecnologie che potrebbero mettere in pericolo lo strato di ozono (ad es. sostanze a vita molto breve).
Azioni richieste dagli individui per proteggere lo strato di ozono.
- Evitare di inalare gas nocivi per lo strato di ozono a causa della loro composizione o del metodo di fabbricazione. I gas più nocivi sono i CFC (clorofluorocarburi), gli idrocarburi alogenati, il bromuro di metile e il protossido di azoto.
- Ridurre l'uso delle automobili. Urbano, in bicicletta oa piedi sono i migliori mezzi di trasporto. Se devi andare in automobile, prova a fare un carpooling con altri per ridurre il numero di auto sulla strada, riducendo così l'inquinamento e risparmiando denaro.
- Evitare l'uso di articoli per la pulizia che sono dannosi per l'ambiente e per noi stessi. Molti prodotti per la pulizia contengono solventi e composti caustici, tuttavia questi possono essere sostituiti con alternative non tossiche come aceto o bicarbonato.
- Acquista cose fatte nella tua zona. Non solo ricevi cose fresche in questo modo, ma eviti anche di mangiare cibi che hanno percorso grandi distanze. A causa del mezzo utilizzato per trasportare quel prodotto, viene prodotto più protossido di azoto all'aumentare della distanza percorsa.
- Mantenere i condizionatori d'aria in buone condizioni, poiché i guasti fanno sì che i CFC si infiltrano nell'atmosfera.
Cause dell'esaurimento dello strato di ozono - FAQ
A cosa serve lo strato di ozono?
Lo strato di ozono della stratosfera assorbe una parte della radiazione solare, impedendogli di raggiungere la superficie del pianeta. In particolare, assorbe la porzione UVB dello spettro. UVB è un tipo di luce ultravioletta che proviene dal sole (e dalle lampade solari) e ha molte conseguenze negative.
Di cosa è fatto lo strato di ozono?
Lo strato di ozono stratosferico è costituito da gas di ozono (il 90 percento dell'ozono totale nell'atmosfera). L'azione della luce ultravioletta (UV) sulle molecole di ossigeno composte da due atomi di ossigeno produce ozono, che comprende tre atomi di ossigeno.
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