Ozono: cara ao consenso
1990/01/01 Aizpurua Sarasola, Joxerra Iturria: Elhuyar aldizkaria
O próximo mes de maio cúmprense cinco anos Joe Farman, B. Gardiner e J. Desde que os Sres. Shanklin fixeron pública as súas investigacións na prestixiosa revista “Nature”. Nós “ Elhuyar. No número 8 de “Ciencia e Técnica”, é dicir, en abril de 1987, publicamos por primeira vez as noticias sobre ozono. Desde entón e ata que se cumpren tres anos, o problema do ozono foi una fonte de noticias rica que pode ser una boa ocasión paira explicar a evolución deste trastorno mental. Esta explicación iníciase no citado artigo.
Se nos fixamos no título daquel artigo, que leva por título “Diminúe o nivel de ozono”, podemos dicir que actualmente está plenamente vixente, xa que desde entón o “buraco” incrementouse.
Á espera do que din as investigacións actuais, hai catro grandes hipótese que tratan de explicar este fenómeno, as cousas cambiaron moito. Estas investigacións permitiron superar una hipóteses sobre as demais e mesmo confirmar. Por tanto, hoxe en día ninguén pon que o foco do problema radica nas emisións á atmosfera da nosa sociedade. Tamén se coñece o tipo de sustancia que máis contribúe ao impacto da capa de ozono, é dicir, a familia de hidrocarburos clorofluoro (CFC). Isto non significa que non haxa outras sustancias nocivas, senón que o seu índice de afección ao ozono é menor. Por exemplo, os óxidos de nitróxeno emitidos a partir de combustibles fósiles danan o ozono, pero non ao tamaño dos CFCs.
Neste diagnóstico a maioría de científicos e investigadores están de acordo, aínda que aínda non se entendeu toda a estrutura do fenómeno.
Pero, cando e onde se produce o buraco de ozono?
É ben coñecido que até agora a alarma produciuse no Polo sur. Por tanto, esta será a localización xeográfica do noso estudo.
A través de fenómenos naturais que non estudaremos nestas páxinas, os ventos na estratosfera tenden a ir do ecuador aos polos. Por tanto, as sustancias que por esta razón atópanse na estratosfera, sexan ou non contaminantes, tamén se dirixen cara aos polos. Así mesmo, a atmosfera polar renóvase en poucas ocasións, polo que a atmosfera polar considérase un laboratorio químico especial. Os científicos déronse conta desta situación, polo que desde hai tempo iniciáronse investigacións nestes lugares. En concreto, os niveis de ozono medíronse desde 1957.
A unidade máis utilizada e utilizada paira medir a cantidade de ozono é a unidade dobson. Defínese como:
“Se as moléculas de ozono situadas nun cilindro vertical cun pé de 1 cm 2 ponse a unha atmosfera a presión e a unha temperatura de 20ºC, una unidade dobson representa una capa de ozono de 0,01 mm”.
Se medimos os niveis de ozono nos diferentes puntos da Terra, darémonos conta de que este é completamente variable, tanto xeograficamente como no tempo. O nivel de ozono pode variar de 200 a 500 dobson, é dicir, de 2 a 5 mm.
Volvendo ao Polo sur, observouse que as medicións realizadas até o ano 1980 cambiaban os niveis de ozono entre 280 e 350 doson, alcanzando cada ano un mínimo nun período contraído. Esta época producíase en setembro ou outubro, cando se produce o cambio de inverno a primavera.
As medicións realizadas a partir de 1980 xeraron gravidade entre os científicos. Os niveis de ozono diminuían un 20% ano tras ano. O mínimo até a data produciuse no ano 1987, aproximadamente 110 dobsones. En 1989 o mínimo superou un valor similar. Queremos reiterar que estes mínimos se producen nas últimas semanas de setembro e nas primeiras semanas de outubro. Por tanto, lector, neste momento non hai buracos no Polo sur.
A orixe do problema determinouse en 1988. Aínda que antes sospeitábanse, até este ano non se clarificou a cadea de reacción que se producía na atmosfera.
O procedemento de reacción na estratosfera do Polo sur, sen entrar en terminologías químicas precisas, é o seguinte:
“Cando o nitrato de cloro (CLONO 2) presente na atmosfera asóciase ao ácido clorhídrico (HCl), fórmanse o ácido nítrico (HNO 3) e a molécula de cloro (Cl 2) e o ácido hipocloroso (HOCl). Cando aparece o sol, tanto a molécula de cloro como o ácido hipocloroso se disocian formando Cl.”
O átomo de Cl é o que ataca ao ozono segundo a seguinte fórmula:
A continuación, o ácido hipocloroso desfaise por acción dos raios solares e o átomo de Cl liberado retoma a reacción (1).
Un átomo medio de cloro pode destruír 100.000 moléculas de ozono.
As poucas reaccións mencionadas requiren condicións climáticas moi especiais. Por unha banda, na estratosfera necesítase una temperatura inferior a -80ºC e, por outro, necesítanse raios solares. Atopar estas dúas condicións á vez é moi difícil. Isto só ocorre na pasada de inverno a primavera. Cando soa o sol, quenta a estratosfera e fai imposible levar a cabo as reaccións descritas anteriormente.
A pesar de que o átomo de cloro foi declarado principal culpable, nos últimos meses detectouse a presenza doutra sustancia máis nociva, o bromo. No entanto, dado que a cantidade de cloro presente na atmosfera é moi superior á do bromo, colocaremos o cloro na primeira posición da lista de agresores de ozono.
Una vez comprobada a responsabilidade dos elementos halogenados (Cl e B), foi fácil determinar as sustancias nocivas. As sustancias emitidas á atmosfera desde as nosas industrias que conteñen elementos halogenados son sustancias da familia CFC. Estas sustancias denomínanse freones (con Cl) e halones (con Br) na linguaxe da rúa.
No seguinte esquema pódese observar o uso de CFCs en Europa:
A produción de CFCs creceu ano tras ano. As sustancias máis utilizadas son o CFC 11 e o CFC 12, pero non son as únicas que se poden observar no seguinte esquema:
A produción mundial de CFCs estimada neste momento é de 1,15 millóns de toneladas e ademais pódese observar no seguinte cadro a mediana de cada sustancia:
Estas sustancias non soben rapidamente á estratosfera cando son emitidas á atmosfera. A subida é moi lenta, é dicir, estímase que se necesita entre 10 e 20 anos. Segundo isto, as sustancias que agora atacan o ozono son as emitidas na década de 1960 a 1970. Tendo en conta que a produción de CFCs creceu espectacularmente desde 1970 até a actualidade, pódese predicir un futuro moi grave. século. É un bo momento paira dicir que a natureza non é nada lineal, é dicir, aínda que os datos achegados auguran un futuro negro, a natureza ten mecanismos de defensa que non coñecemos ben e, por tanto, cando se fan afirmacións sobre o futuro hai que ter grandes incertezas.
Até agora o problema aflorou especialmente no Polo sur, pero nos últimos anos producíronse as primeiras alarmas no Polo norte. Ademais, tendo en conta que a maior parte da produción mundial realízase no hemisferio norte, parece que pode haber motivos de preocupación. Pero, por que no Polo norte non se deu una situación tan grave como no Polo sur?
Paira responder a esta pregunta é necesario analizar as condicións climáticas de ambos os lugares. O Polo sur está rodeado de auga, polo que esta auga mantén practicamente illada a súa atmosfera. Pola contra, ao estar o Polo norte rodeado de continentes, o cambio de aire é máis frecuente. Con todo, a aparición dos primeiros síntomas fixo que os estados industrializados atópense nun estado de relativa gravidade, moi preto do Polo norte.
Cando o ozono está na estratosfera, ten efectos moi bos paira a vida, xa que non deixan pasar os raios ultravioleta. Pero cando se produce por contaminación nas rúas dos nosos pobos, pode ser moi prexudicial paira a nosa saúde. A presenza dos Estados máis industrializados no hemisferio norte fai que a cantidade de ozono procedente da vía da contaminación non sexa despreciable. Este ozono vaise acumulando na troposfera (é dicir, entre os 10 km de altura do chan) e hai uns meses descubriuse que este ozono tamén impide os raios ultravioleta. Miúda sorte! Isto non é máis que una sorpresa que pode ofrecer a natureza.
No título deste artigo utilizouse a frase “en vía de acordo”, xa que existe un tema de consenso. As maiores discrepancias aínda se producen na resolución deste problema. Está claro que se a produción de sustancias nocivas cortásese por completo, o problema do ozono estaría en vías de solución, pero estas son só palabras bonitas. Cantas persoas en paro? Como substituír algúns produtos imprescindibles na nosa sociedade? como orientar as planificacións económicas dalgúns países en desenvolvemento?
Algunhas das preguntas que delimitan ou condicionan a solución son:
Nunha reunión internacional celebrada en Montreal en 1987, tomouse a primeira decisión paira solucionar o problema. No mesmo aprobouse:
“2000. Paira o ano 2004, a produción mundial de sustancias CFC deberá reducirse á metade da de 1986.”
Pero ese mesmo ano os niveis baixos de ozono alcanzados no Polo sur demostraron que esa decisión non era suficiente. Posteriormente, nas reunións internacionais de Helsinqui e Londres tomáronse decisións máis severas, deixando a aprobación destas decisións a cada nación.
En xeral, as nacións avanzadas ou desenvolvidas teñen máis posibilidades de interromper ou substituír a produción que as nacións en desenvolvemento. Produtos sustitutivos, se existen no mercado. Algunhas delas pertencen á familia das sustancias CFC e aínda que non danan o ozono, ao non coñecer ben as súas propiedades ven con gran desconfianza.
“… a diminución do ozono aumentaría a cantidade de raios ultravioleta que emiten na Terra e, por tanto, ademais do cancro de pel antes mencionado, a morte de plantas e animais, mutacións, alteración da atmosfera, etc. un longo etcétera” Así finalizabamos o noso artigo. Esta afirmación segue sendo válida na actualidade.
As probas realizadas en laboratorio, polo menos a pequena escala, demostraron na práctica o efecto teórico que tería o aumento do nivel de raios ultravioleta. Ademais, as sustancias CFC, do mesmo xeito que os óxidos de carbono, contribúen ao efecto invernadoiro. Por tanto, o lector deberá empezar a tomar decisións de datos.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
