Approfondimento Capitolo 3

CAPITOLO 3 – APPROFONDIMENTO IL “BUCO DELL’OZONO”
IL “BUCO DELL’OZONO”
L’ozono (O3) è un gas la cui molecola è composta di 3 atomi di ossigeno, di
odore pungente e che presenta un duplice effetto. A livello del suolo è tossico
per gli organismi, causa gravi danni alle cellule e rallenta notevolmente lo sviluppo delle piante. Negli strati più alti dell’atmosfera ha invece una importantissima funzione di assorbimento dei raggi ultravioletti, che sono nocivi per l’uomo.
Nella stratosfera si estende tra i 20 e i 50 km di altitudine una fascia di ozono
senza la quale non sarebbe possibile la vita sulla Terra. Questo strato, a causa
delle presenza di gas inquinanti, va sempre più assottigliandosi. Il fenomeno è
conosciuto come “buco dell’ozono”.
Allarme ozono
Il “buco dell'ozono” si sta allargando a dismisura e gli scienziati affermano che
sull’Europa centrale la fascia d’ozono si è assottigliata del 50%.
Le prime avvisaglie del fenomeno risalgono al 1974. All’assemblea annuale
dell’Unione Europea di Geoscienza (EGU) tenutasi nel mese di maggio 2005 a
Vienna, il geologo Markus Rex ha annunciato che “dall’Artico il buco si è esteso
fino a lambire la Mitteleuropa, il Nordamerica e l’Asia”. Secondo questo scienziato tra le cause principali non c’è soltanto l’inquinamento da cloro-fluoro-carburi, ma anche il riscaldamento del clima mondiale per effetto del quale gli strati più bassi dell’atmosfera si vanno riscaldando, mentre quelli più alti della stratosfera si raffreddano: ed è proprio la drastica riduzione delle temperature che
favorisce la distruzione delle molecole di ozono ad opera dei gas CFC.
Formazione dell’ozono
L’ozono si forma nella stratosfera in due momenti successivi.
1 In un primo momento, per l’effetto dei raggi ultravioletti (UV) si verifica la dissociazione dell’atomo di ossigeno:
O2 + UV ➞ O + O
2 Successivamente, per reazione chimica di una molecola di ossigeno con una
di ossigeno dissociato, in presenza di una molecola di altro composto (M) con
funzione catalitica, si forma una molecola di ozono:
O2 + O + M + energia ➞ O3 + M
L’ozono assorbe gran parte delle radiazioni ultraviolette provenienti dallo spazio,
in particolare i raggi UV con lunghezza d’onda compresa tra i 260÷320 nm che
sono molto pericolosi per le nostre cellule, per questo la sua presenza è indispensabile per la vita sul pianeta. Studi recenti hanno dimostrato che basterebbe
l’1% di riduzione dello strato di ozono per causare all’uomo gravi problemi (incremento di tumori della pelle, aumento delle malattie oftalmiche) e provocare
una forte moria di organismi. Molte specie di fito- e zooplancton scomparirebbero con incalcolabili conseguenze ambientali (la perdita di un anello nella catena alimentare provocherebbe la scomparsa degli individui appartenenti al livello
trofico superiore; la perdita di produzione causerebbe la riduzione della disponibilità di cibo e questo acuirebbe il problema della fame nel mondo).
C. Cavalli, Nuovo Ecologia e geopedologia, © Ulrico Hoepli Editore S.p.A. 2012
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CAPITOLO 3 – APPROFONDIMENTO IL “BUCO DELL’OZONO”
Le cause della riduzione dello strato di ozono
I principali artefici dell’assottigliamento della fascia di ozono sono i clorofluorocarburi (CFC). I CFC sono gas utilizzati per la fabbricazione di isolanti termici, come
il gas refrigerante dei frigoriferi (tra essi il Freon, CFCl3) oppure come propellenti
nelle bombolette spray. Questi gas sono stati per anni un vanto della chimica. Erano
ritenuti utili perché inodori, non tossici, non infiammabili e chimicamente inerti.
I CFC rimangono in sospensione nell’atmosfera anche per decenni, una volta però
raggiunta la stratosfera iniziano a distruggere le molecole di ozono. Queste sono
facilmente distrutte dal cloro (Cl) e dal bromo (Br) secondo le seguenti reazioni:
2 (Cl + O3) ➞ 2 (ClO + O2)
oppure
Br + O3 ➞ BrO + O2
È stato calcolato che un solo atomo di cloro può distruggere 60.000÷70.000
molecole di ozono.
Nella figura 1 è schematizzata la reazione che porta alla rottura della molecola
di ozono.
Figura 1 Schema semplificato della distruzione della molecola di ozono da parte del cloro.
CFC
raggi
UV
esempio
O2
.
Cl + O3
CFCl3
.
ClO + O
O2
Cl
CFCl2
.
reazione a catena
Nel 1985 è stato individuato nella zona sovrastante l’Antartide un vero e proprio
buco nella fascia di ozono. Questa scoperta ha allarmato la comunità mondiale
tanto che due anni dopo, nel 1987, si è tenuto a Montreal un congresso, a cui
hanno partecipato 23 Paesi tra cui l’Italia, al termine del quale è stato stipulato
un accordo per ridurre del 30% il consumo dei CFC entro il 1999. La situazione era così grave che nel 1990 gli stessi Paesi hanno deciso (conferenza di
Londra) di sospendere la produzione di CFC entro l’anno 2000 (figura 2).
migliaia di tonnellate
Figura 2 Andamento (valori medi) della produzione mondiale di CFC. Nonostante la produzione sia
effettivamente diminuita non è però completamente cessata.
1400
1200
1000
800
600
400
200
0 1970
2
1975
1980
1985 1990
anni
1995
2000
2005
2010
C. Cavalli, Nuovo Ecologia e geopedologia, © Ulrico Hoepli Editore S.p.A. 2012
CAPITOLO 3 – APPROFONDIMENTO IL “BUCO DELL’OZONO”
Il problema però non è di così facile risoluzione. I CFC prodotti in passato continueranno ancora per decenni a distruggere molecole di ozono. Inoltre, la mancanza di una normativa internazionale non assicurerà per il futuro la sospensione a livello mondiale della produzione dei CFC. La situazione attuale non è certo
promettente. Lo conferma un’ipotesi, formulata dalla NASA alla fine degli anni
Novanta, secondo la quale la distruzione dell’ozono stratosferico potrebbe subire
un’accelerazione con le conseguenze che tutti sanno.
L’assottigliamento della fascia d’ozono è dovuto anche a reazioni chimiche che
vedono coinvolti, oltre ai CFC, gas come CH4, CO, NOx, SO2 e N2O. Di questi
i più pericolosi sono il NO che reagisce direttamente con la molecola d’ozono
(NO + O3 ➞ NO2 + O2) e l’NOx che provoca la scissione dell’acido cloridrico
(HCl) con la conseguente produzione di cloro (figura 3).
Figura 3 Effetto dei gas prodotti dalle attività antropiche sulla fascia di ozono. L’assottigliamento
maggiore della fascia di ozono si è verificato sulla regione antartica dove la quantità di ozono si è
ridotta del 50%. Assottigliamento minore, circa 1÷2%, interessa la zona artica ed equatoriale.
Diminuzione della quantità di ozono
dal 1957 a oggi (in %)
1,5-2
circa 5
2,1-2,5
10,6
2,5-3,1
> 50
N 2O
CH4
CO
CFC
SO2
C. Cavalli, Nuovo Ecologia e geopedologia, © Ulrico Hoepli Editore S.p.A. 2012
equatore
NOx
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