Lo strato di ozono terrestre potrebbe essere ancora in difficoltà

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Abbiamo buone notizie e cattive notizie. Primo, il buono: ci sono altre prove che il buco nello strato di ozono sopra l'Antartide si sta riprendendo e che gli sforzi degli esseri umani stanno facendo la differenza.

Grazie a uno strumento satellitare costruito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, gli scienziati sono stati in grado di misurare con precisione i livelli di molecole di cloro, che impoveriscono lo strato di ozono dopo che si staccano dai clorofluorocarburi (CFC) prodotti dall'uomo. Il risultato è una riduzione del 20% dell'impoverimento dell'ozono rispetto al 2005, il primo anno in cui la NASA ha effettuato misurazioni del buco dell'ozono utilizzando il satellite Aura.

"Vediamo molto chiaramente che il cloro dei CFC sta andando giù nel buco dell'ozono e che si sta verificando una riduzione dell'esaurimento dell'ozono a causa di ciò", ha detto in una dichiarazione Susan Strahan, uno scienziato atmosferico del Goddard Space Flight Center della NASA. Lo studio, condotto da Strahan e dalla collega Anne R. Douglass, è stato pubblicato su Geophysical Research Letters.

A settembre, le Nazioni Unite hanno dichiarato che l'ozono è sulla buona strada per guarire nel corso della nostra vita. E in ottobre, la NASA ha annunciato che il buco dell'ozono si era ridotto alle sue dimensioni più piccole dalla sua scoperta nel 1982, riducendosi a meno di 3,9 milioni di miglia quadrate (10 milioni di chilometri quadrati) tra la fine di settembre e l'inizio di ottobre. Anche se questa è una buona notizia, la NASA ha notato che ciò è stato in gran parte dovuto alle temperature stratosferiche più calde, e "non è un segno che l'ozono atmosferico sia improvvisamente sulla buona strada per il recupero".

E ora le cattive notizie: nonostante il recupero in corso del buco dell'ozono sopra l'Antartide, uno studio recente suggerisce che lo strato di ozono è sorprendentemente sottile alle latitudini più basse, dove la radiazione solare è più forte e vivono miliardi di esseri umani.

Assottigliamento dello strato di ozono

Lo strato di ozono si trova all'interno della stratosfera terrestre.
Kaiskynet Studio / Shutterstock

Uno studio pubblicato sulla rivista Atmospheric Chemistry and Physics solleva preoccupazioni per la salute del più ampio strato di ozono, specialmente alle latitudini più basse. Sebbene le maggiori perdite si siano verificate nel buco dell'ozono sull'Antartide, che sembra essere in ripresa, il nuovo studio indica che lo strato si sta assottigliando nella bassa stratosfera su aree non polari.

E questo è un posto particolarmente brutto per l'indebolimento dello strato di ozono, poiché le latitudini più basse ricevono radiazioni più forti dal sole e ospitano miliardi di esseri umani. Non è ancora chiaro perché ciò stia accadendo, riferiscono i ricercatori, e i modelli finora non riproducono questa tendenza.

Hanno alcuni sospetti, tuttavia, notando che il cambiamento climatico sta alterando il modello di circolazione atmosferica, il che fa sì che più ozono venga portato via dai tropici. Un'altra possibilità è che le sostanze chimiche note come sostanze a vita molto breve (VSLS) – che contengono cloro e bromo – potrebbero distruggere l'ozono nella bassa stratosfera. I VSLS includono sostanze chimiche utilizzate come solventi, svernicianti e agenti sgrassanti e persino uno utilizzato come alternativa ai CFC per l'ozono.

"La scoperta di una diminuzione dell'ozono a bassa latitudine è sorprendente, poiché i nostri attuali migliori modelli di circolazione atmosferica non prevedono questo effetto", afferma l'autore principale William Ball, dell'ETH di Zurigo e dell'Osservatorio meteorologico fisico di Davos, in una dichiarazione. "Sostanze a vita molto breve potrebbero essere il fattore mancante in questi modelli".

Si pensava che i VSLS avessero una vita troppo breve per raggiungere la stratosfera e influenzare lo strato di ozono, notano i ricercatori, ma potrebbero essere necessarie ulteriori ricerche.

Eliminazione graduale dei CFC

I CFC, che sono composti da cloro, fluoro e carbonio, sono stati utilizzati per creare tutti i tipi di prodotti, inclusi spray aerosol, materiali di imballaggio e refrigeranti. Ma una volta che queste molecole sono state esposte ai raggi UV del sole, il cloro si spezzerebbe e distruggerebbe le molecole di ozono, che è ciò che ha creato il buco dell'ozono.

Abbiamo usato i CFC per diversi anni, ma dopo la scoperta del buco nello strato di ozono, abbiamo agito. Nel 1987, le nazioni hanno firmato il Protocollo di Montreal sulle sostanze che impoveriscono lo strato di ozono, un trattato internazionale che regolava i composti che riducono lo strato di ozono, tra cui i CFC. Le successive modifiche al protocollo di Montreal hanno eliminato completamente l'uso dei CFC.

Anche se la produzione di CFC è stata vietata a livello globale, un'indagine della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) nel 2018 ha stabilito che i livelli di CFC-11 stavano aumentando nell'emisfero settentrionale, in particolare nell'Asia orientale. È stato solo quando il New York Times e l'Agenzia per le indagini ambientali hanno condotto le proprie indagini che la fonte è stata rivelata. Le fabbriche illegali di frigoriferi in Cina utilizzavano CFC-11 per realizzare isolanti in schiuma.

"Avevi una scelta: scegliere l'agente schiumogeno più economico che non è così buono per l'ambiente, o quello costoso che è migliore per l'ambiente", ha detto al Times Zhang Wenbo, proprietario di una fabbrica di frigoriferi a Xingfu. "Non ci hanno mai detto fino all'anno scorso che stava danneggiando l'atmosfera. Nessuno è venuto a controllare cosa stavamo usando, quindi abbiamo pensato che fosse OK".

Nonostante questa scoperta, il gruppo di valutazione scientifica del protocollo di Montreal ritiene che lo strato di ozono sarà quasi completamente recuperato entro la metà di questo secolo.

Recupero del buco dell'ozono

Lanciato nel 2004, il satellite Aura studia lo strato di ozono terrestre, la qualità dell'aria e il clima.
NASA

Strahan e Douglass hanno utilizzato il Microwave Limb Sounder (MLS) a bordo del satellite Aura per raccogliere le loro misurazioni, un sensore in grado di misurare tracce di gas atmosferici senza l'ausilio della luce solare, una funzione utile per studiare lo strato di ozono quando la luce solare disponibile è limitata. I livelli di ozono nel corso dell'Antartide cambiano a partire dalla fine dell'inverno antartico, intorno all'inizio di luglio a metà settembre.

"Durante questo periodo, le temperature antartiche sono sempre molto basse, quindi il tasso di distruzione dell'ozono dipende principalmente dalla quantità di cloro presente", ha detto Strahan. "Questo è quando vogliamo misurare la perdita di ozono".

Il cloro può essere difficile da monitorare poiché si trova in un certo numero di molecole. Dopo che il cloro ha finito di distruggere l'ozono disponibile, tuttavia, inizia a reagire con il metano e questo forma acido cloridrico; il gas formato da quella reazione può essere misurato mediante MLS. Inoltre, questo gas a lunga vita si comporta come i CFC nell'atmosfera, quindi se i CFC dovessero diminuire complessivamente, ci sarebbe meno cloro disponibile per formare acido cloridrico – prova che l'eliminazione graduale dei CFC ha avuto successo.

"Verso la metà di ottobre, tutti i composti del cloro vengono opportunamente convertiti in un gas, quindi misurando l'acido cloridrico, abbiamo una buona misurazione del cloro totale", ha detto Strahan. Utilizzando i dati sull'acido cloridrico raccolti tra il 2005 e il 2016, Strahan e Douglass hanno determinato che i livelli di cloro totale stavano diminuendo in media di circa lo 0,8% all'anno, o una riduzione di circa il 20% nell'impoverimento dell'ozono nel corso del set di dati.

"Questo è molto vicino a ciò che il nostro modello prevede che dovremmo vedere per questa quantità di declino del cloro", ha detto Strahan. "Questo ci dà fiducia che la diminuzione della riduzione dell'ozono fino a metà settembre mostrata dai dati MLS è dovuta al calo dei livelli di cloro proveniente dai CFC".

Ci vorranno ancora decenni per diminuire il buco dell'ozono, secondo Douglass, perché i CFC persistono nell'atmosfera fino a 100 anni: "Per quanto riguarda la scomparsa del buco dell'ozono, guardiamo al 2060 o al 2080. E anche allora ci sono potrebbe essere ancora un piccolo buco. "

Problema globale, risposta globale

Per quanto riguarda l'esaurimento dell'ozono alle latitudini più basse, Ball e i suoi colleghi notano che non è così estremo come quello che stava accadendo sopra l'Antartide alcuni decenni fa, ma gli effetti potrebbero essere ancora più gravi a causa delle condizioni più vicine all'equatore.

"Il potenziale di danno alle basse latitudini potrebbe effettivamente essere peggiore che ai poli", afferma la coautrice Joanna Haigh, co-direttrice del Grantham Institute for Climate Change and the Environment presso l'Imperial College di Londra. "Le diminuzioni dell'ozono sono inferiori a quelle che abbiamo visto ai poli prima dell'entrata in vigore del Protocollo di Montreal, ma la radiazione UV è più intensa in queste regioni e più persone vivono lì".

Il protocollo di Montreal sta lavorando per il buco dell'ozono sull'Antartide, scrivono gli autori dello studio, anche se la sua efficacia potrebbe iniziare a essere messa in dubbio se la tendenza al diradamento continuerà altrove. Sostengono che questi risultati illustrano il valore di quanto abbiamo imparato a studiare da vicino lo strato di ozono dagli anni '80, così come la necessità di una ricerca in corso per rivelare cosa sta succedendo esattamente alle latitudini più basse.

"Lo studio è un esempio dello sforzo internazionale concertato per monitorare e capire cosa sta succedendo con lo strato di ozono", dice Ball. "Molte persone e organizzazioni hanno preparato i dati sottostanti, senza i quali l'analisi non sarebbe stata possibile".

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