ADELGAZAMIENTO DE LA
OZONOSFERA
¿Qué es el ozono estratosférico?
El ozono estratosférico también conocido como capa de ozono,
se encuentra en la estratósfera (de ahí su nombre), a aproximadamente 20 km de altura sobre la superficie de la
tierra y está compuesto exclusivamente de ozono. Cerca del 90% del ozono en la
atmósfera de la Tierra se encuentra en una región llamada estratosfera. El
ozono forma una especie de capa en la estratosfera, donde hay mayor
concentración que en cualquier otra parte.
Su formación tiene
como premisa el surgimiento de las primeras células fotosintéticas hace unos
tres mil millones que fueron aportando
dioxígeno a los mares y a la atmósfera primitiva cambiando su composición de
una atmósfera reductora (carente de dioxígeno), condicionante del desarrollo de
organismos anaeróbicos, a una atmósfera oxidante que posibilitara la aparición
y desarrollo, unos 570 millones de años atrás, de formas marinas de vida que
obtuvieran energía mediante la respiración. Más de 170 millones de años
debieron pasar aún para que se formara una capa de ozono estratosférica que
absorbiera la radiación ultravioleta dura de los rayos solares. Gracias a este
manto protector y al establecimiento en el planeta de condiciones climáticas
favorables, aparecieron en tierra firme las primeras arañas y ácaros y luego,
unas decenas de millones de años más tarde, los anfibios invadirían la tierra.
Es una molécula de
tres átomos de oxígeno que no es una forma estable oxígeno, el ozono existe
en forma natural en las altas capas de
la atmósfera y que fue descubierto en 1840. Inicialmente se empleó como
germicida, por su alto potencial. Para su aplicación en medicina (ozonoterapia)
se produce a partir de oxígeno medicinal, mediante generadores capaces de
graduar concentraciones.
El ozono se crea de
las reacciones de la luz solar con los óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre
que contaminan la atmósfera. Se podría decir que hay cientos de fuentes
distintas que producen estos dos tipos de contaminantes, algunas son los
vapores de gasolinas, los solventes químicos y la combustión de diversos
compuestos.
La formación de
ozono es un proceso fotoquímico que tiene lugar en la estratosfera. El ozono
está continuamente formándose y destruyéndose en la estratosfera, en una serie
de reacciones, llamadas reacciones de Chapman, que se pueden simplificar así:
O2 + hn (< 240
nm) ----> O + O (1) Formación
del ozono
O + O2
-------------------> O3 (2)
O3 + hn (< 320
nm) ----> O + O2 (3) Destrucción
del ozono
O + O3
------------------> O2 + O2 (4)
Formación del ozono: Como se observa en la reacción (1), los
enlaces de la molécula de oxígeno se pueden romper al absorber la energía de un
fotón de radiación ultravioleta de longitud de onda menor de 240 nm, formando dos átomos de oxígeno libres. En (2)
un átomo de oxígeno libre reacciona con una molécula de oxígeno formando una de
ozono. Esta reacción suele producirse
con la intervención de alguna otra molécula M que no se consume en la
reacción.
Destrucción del ozono: En (3) se observa que las moléculas de ozono
absorben radiaciones ultravioleta de menos de 320 nm, rompiéndose en moléculas
de oxígeno más átomos de oxígeno libres. Los átomos de oxígeno libres reaccionan
con más moléculas de ozono (4) formándose oxígeno molecular.
La reacción (4) es
bastante lenta en sí misma, pero diversas substancias como los óxidos de
nitrógeno (NO y NO2), el hidrógeno y sus
óxidos (H, OH, and HO2) y el cloro y sus óxidos (Cl, ClO y ClO2) actúan como
catalizadores acelerando la destrucción del ozono. En esta reacción es donde
inciden de forma más relevante las substancias de origen humano que destruyen
la capa de ozono.
En conjunto, en
condiciones normales, se forma un sistema en equilibrio en el que tantas
moléculas de ozono se forman por unidad de tiempo como las que se destruyen,
por lo que su concentración permanece constante. El ozone es mucho más raro que
el oxígeno normal en la alta atmósfera. De cada 10 millones de moléculas de
aire, unos 2 millones son oxígeno normal y sólo 3 moléculas son de ozono.
PROBLEMA DE
ADELGAZAMIENTO DE LA CAPA DE OZONO
En la actualidad, el adelgazamiento
o agotamiento de la capa de ozono sigue siendo uno de los más graves problemas
ambientales que enfrenta el ser humano.
Las primeras
evidencias de este problema fueron descubiertas en la década de 1970 cuando los
científicos encontraron que ciertos compuestos químicos, que incluían a los
clorofluorocarbonos (conocidos por sus siglas CFC), estaban destruyendo o
afectando el espesor del filtro natural que rodea la Tierra: la capa de ozono.
El adelgazamiento de
la capa de ozono es otra consecuencia de las proporciones globales de las
actividades humanas. El ozono, es un gas que recubre de modo natural el
planeta, entre los 20 y 40 kilómetros de altura y lo protege de las radiaciones
ultravioletas provenientes del Sol y de otras radiaciones cósmicas del espacio
exterior. De no ser por esta capa protectora, la vida en la Tierra sería
imposible.
Los científicos
han observado un adelgazamiento creciente en la capa de ozono. Esta disminución
en su grosor es mayor en el continente antártico, donde se han detectado reducciones
en las concentraciones de ozono de hasta un 20%.
El agotamiento de la
capa de ozono, amenaza a la diversidad biológica, ya que ésta resulta afectada
al recibir mayor cantidad de radiación solar nociva (rayos ultravioleta);
asimismo, esta problemática influye en la regulación del clima y en la
humanidad provoca grandes problemas de salud.
En la imagen se puede observar el proceso de deterioro de la capa de ozono desde 1979 hasta 2008)
DAÑOS A LA SALUD POR
EL OZONO
El deterioro de la
capa de ozono pone en riesgo la salud y si eventualmente desaparece podrían
ocurrir mutaciones de algunas especies que alterarían la evolución de la vida.
Los humanos padecerían cáncer de piel, además de daños en la vista.
Esta
capa ocupa la parte alta de la atmósfera, llamada estratosfera. Si
desapareciera, la vida basada en el ADN se dañaría gravemente, ya que la
radiación ultravioleta llegaría directamente a la tierra sin ningún filtro,
advierte Gerardo Ruiz Suarez, investigador del Centro de Ciencias de la
Atmósfera de la UNAM.
El ozono es un gas
tóxico que a concentraciones elevadas puede tener efectos en la salud humana,
afectando principalmente al aparato respiratorio e irritando las mucosas,
pudiendo llegar a producir afecciones pulmonares. El aparato respiratorio es el
principal perjudicado por la acción del ozono.
Al irritar el
sistema respiratorio, causa en principio tos, y se siente una irritación en la
garganta y/o se experimenta una incómoda sensación en el pecho.
El ozono puede
producir una reducción significativa y reversible de la función pulmonar, y
hacer más difícil la respiración profunda y vigorosa que normalmente. Cuando
esto sucede, se siente que la respiración comienza a hacerse incomoda. Si se
realizan ejercicios o trabajos en el exterior, se puede sentir la respiración
más rápida y menos profunda de lo normal.
El ozono puede agravar el asma.
Cuando los niveles de ozono son altos, más personas con asma
pueden tener ataques que requieran atención médica o el uso de una medicación
adicional. Una razón de estos hechos es que el ozono hace a las personas más
sensibles a los alérgenos (polvo fino respirable, polen, ácaros, pelos de
animales domésticos, etc.), que son los generadores más comunes de los ataques
de asma. También, los asmáticos son más severamente afectados por la reducción
de la función pulmonar y la irritación que el ozono produce en el sistema
respiratorio.
El ozono puede inflamar y dañar las
células que cubren las vías respiratorias y los pulmones. Al cabo de algunos
días, las células dañadas son reemplazadas y las viejas células son mudadas de
la misma forma que la piel después de una quemadura.
El ozono puede agravar las
enfermedades crónicas del pulmón tales como el enfisema y la bronquitis y reducir
la capacidad del sistema inmunitario para combatir las infecciones bacterianas
en el sistema respiratorio.
El ozono puede causar daños
permanentes en los pulmones.
Repetidos daños a corto plazo en niños desarrollan pulmones
con la función pulmonar reducida en la edad adulta. En los adultos, la
exposición al ozono puede acelerar el natural declive de la función pulmonar
que ocurre como parte normal en el proceso de envejecimiento.
El ozono puede causar un menor
rendimiento físico.
Estos efectos están influenciados esencialmente por:
La
concentración: a mayores concentraciones de ozono, mayor número de personas
afectadas.
La
duración: a mayor exposición de una persona a concentraciones elevadas,
mayores serán las reacciones.
La
intensidad del trabajo o del ejercicio: a mayores esfuerzos físicos, mayor
demanda de oxígeno, y por lo tanto mayores serán las reacciones.
CALENTAMIENTO GLOBAL
El calentamiento global es un aumento gradual de la
temperatura de la Tierra y representa una de las mayores amenazas que en la
actualidad se ciernen sobre la vida humana y la del resto de los seres que
habitan el planeta.
¿Qué es el
calentamiento global?
El término Calentamiento Global se refiere al aumento
gradual de las temperaturas de la atmósfera y océanos de la Tierra que se ha detectado
en la actualidad, además de su continuo aumento que se proyecta a futuro.
El aumento se debe
al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero por las
actividades humanas que incluyen deforestación y la quema de combustibles
fósiles como el petróleo y el carbón. Estas conclusiones son avaladas por las
academias de ciencia de la mayoría de los países industrializados.
Si se revisa el
gráfico de las temperaturas de la superficie terrestre de los últimos 100 años,
se observa un aumento de aproximadamente 0.8ºC, y que la mayor parte de este
aumento ha sido en los últimos 30 años.
Esto es debido al AUMENTO EXCESIVO de los gases de efecto
invernadero, pero en realidad el efecto invernadero es un proceso normal de la
tierra que consiste en que ésta mantenga el calor necesario para la vida humana
reteniendo algunos de los rayos del Sol y así mantener una temperatura
aproximada a los 15ºC promedio en tierra. Pero lo que está sucediendo es que
con la actividad humana estos gases que son enviados directamente a la atmósfera
están aumentando y no permiten de que los rayos puedan escapar y así la tierra
se está calentando de una forma repentina.
Efecto invernadero
El “efecto
invernadero” es el calentamiento que se produce cuando ciertos gases de la
atmósfera de la Tierra retienen el calor. Estos gases dejan pasar la luz pero mantienen
el calor como las paredes de cristal de un invernadero.En primer lugar, la luz
solar brilla en la superficie terrestre, donde es absorbida y, a continuación,
vuelve a la atmósfera en forma de calor. En la atmósfera, los gases de
invernadero retienen parte de este calor y el resto se escapa al espacio.
Cuantos más gases de invernadero, más calor es retenido.
Los científicos conocen el efecto invernadero desde 1824,
cuando Joseph Fourier calculó que la Tierra sería más fría si no hubiera
atmósfera. Este efecto invernadero es lo que hace que el clima en la Tierra sea
apto para la vida. Sin él, la superficie de la Tierra sería unos 60 grados
Fahrenheit más fría. En 1895, el químico suizo Svante Arrhenius descubrió que
los humanos podrían aumentar el efecto invernadero produciendo dióxido de
carbono, un gas de invernadero. Inició 100 años de investigación climática que
nos ha proporcionado una sofisticada comprensión del calentamiento global.
El planeta se está calentando, desde el Polo Norte hasta el
Polo Sur, y en todas las áreas intermedias. Los efectos del aumento de la
temperatura no llegarán en un futuro lejano. Se están produciendo justo ahora.
Se observan los síntomas por todos lados y algunos de ellos son sorprendentes.
El calor no solo está derritiendo los glaciares y el hielo del mar, también
está cambiando los patrones de precipitaciones y haciendo que los animales se
trasladen.
Ya se están
produciendo algunos impactos del aumento de la temperatura.
El hielo se está
derritiendo en todo el mundo, especialmente en los polos incluyendo los
glaciares montañosos, las láminas de hielo que cubren el oeste de la Antártida
y Groenlandia y el hielo del mar Ártico.
El aumento del nivel
del mar durante este último siglo ha sido más rápido.
Algunas mariposas, zorros y plantas
alpinas se han trasladado más al norte o a zonas más frías y elevadas.
La media de las
precipitaciones (lluvia y nieve) ha aumentado en todo el planeta.
Estos son otros
efectos que podrían darse a finales de este siglo si continúa el calentamiento:
·
- Se espera que el nivel de los mares aumente entre 18 y 59 centímetros al final de este siglo y si los polos continúan derritiéndose, podrían aumentar entre 10 y 20 centímetros adicionales.
- Es probable que los huracanes y algunas otras tormentas se hagan más fuertes.
- Las especies que dependen unas de otras pueden perder la sincronización. Por ejemplo, las plantas podrían florecer antes de que los insectos que las polinizan sean activos.
- Las inundaciones y las sequías se harán más frecuentes. La lluvia en Etiopía, donde las sequías ya son habituales, podría descender un 10% durante los próximos 50 años.
- Habrá menos agua dulce disponible. Si la capa de hielo del Quelccaya en Perú continua derritiéndose como hasta ahora, desaparecerá en 2100 dejando a miles de personas que cuentan con ella para conseguir agua potable y electricidad sin ninguna de las dos.
- Algunas enfermedades se extenderán, como la malaria llevada por los mosquitos.
- Los ecosistemas cambiarán, algunas especies se moverán más al norte o tendrán más éxito; otras no podrán trasladarse y podrían extinguirse.
Para poder entender un poco mejor este tema aquí te traemos un vídeo explicativo de principio a fin.
REFERENCIAS:
- http://www.tecnozono.com/ozono_estratosferico.htm
- http://www4.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/10CAtm1/362OzonCarac.htm
- http://cienbas.galeon.com/ozono_1.htm
- The Green LaneTM, Environment Canada's World Wide Web site (2005): Stratospheric Ozone: Understanding Stratospheric Ozone. http://www.ec.gc.ca/ozone/en/uo/index.cfm?intCat=18
- http://www.santillana.com.pe/ecoweb/temas-desarrollados/el-adelgazamiento-de-la-capa-de-ozono-amenaza-la-vida/
- http://www.natura-medioambiental.com/todo-sobre-los-efectos-del-ozono/
- http://www.aragonaire.es/ozone.php?n_action=health
- http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/calentamiento-global/calentamiento-global-definicion
- http://cambioclimaticoglobal.com/que-es-el-calentamiento-global
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