El agujero de la capa de ozono

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  • (1) Imagen tomada el 9 de septiembre del 2000, fecha en la que se estableció un nuevo récord en la extensión del agujero de la capa de ozono (Fuente: NASA)

    (2) Distribución espacial del ozono en la atmósfera. La cantidad de ozono es prácticamente insignificante en la troposfera, y se concentra casi todo en la estratosfera (Fuente: Environmental Protection Agency, EE.UU.)

    (3) Una de las últimas mediciones del ozono estratosférico, en la que se aprecia claramente el agujero de la capa de ozono, que se considera como tal a partir de valores inferiores a 220 Unidades Dobson (Fuente:NASA / TOMS)

    (4) Una de las claves de la destrucción del ozono son las bajas temperaturas que se alcanzan durante el invierno austral. En esta imagen elaborada por MeteoGroup podemos ver la temperatura a 500 hPa.

    (5) La circulación Brewer - Dobson explica cómo llegan a parar los CFC hasta las latitudes polares. Se trata de una lenta circulación en la baja estratosfera desde el ecuador a los polos, donde tanto la concentración de ozono como la de CFC es máxima. (Fuente: Stratospheric Ozone, An Electronic Textbook)

  • El agujero de la capa de ozono
    04.10.2011 12:27

    Por estas fechas todos los años oímos hablar del agujero de la capa de ozono que, aunque ha pasado a ser un problema medioambiental de segundo plano al lado del calentamiento global, es una muestra más de la influencia que el hombre tiene sobre la naturaleza. Como hemos dicho, este fenómeno se suele producir a finales de septiembre o principios de octubre y aunque es un fenómeno que se produce en ambos hemisferios, es en el hemisferio sur donde alcanza verdadera relevancia.

    ¿Qué es la capa de ozono?

    La capa de ozono es una región de la baja estratosfera donde la concentración de ozono es mucho más alta (superior al 90%) que en el resto de la atmósfera. Aunque su altura varía según la latitud y estación del año, podríamos considerar que se sitúa entre los 20 y los 35 kilómetros. Esta capa tiene una importancia capital a la hora de detener las radiaciones más perjudiciales de los rayos UV (que son aquellos que nos ponen morenos – ultravioleta tipo A – pero que también pueden causar graves problemas de salud, como cáncer o mutaciones – del tipo B y C, más energéticos).

    ¿Por qué el agujero de la capa de ozono se produce en el polo sur?

    La causa principal por la que se produce este fenómeno con una mayor intensidad en el hemisferio austral se debe a la diferente distribución de las masas de tierra entre el hemisferio norte y el sur de nuestro planeta. La geografía del hemisferio norte está plagada de montañas y cordilleras importantes (las Montañas Rocosas, los Montes Escandinavos) y el extremo norte geográfico está rodeado tanto por océano como por continentes (con la diferencia significativa que supone esto para la circulación atmosférica). Por el contrario en el hemisferio sur el extremo más meridional se encuentra rodeado totalmente por agua y las influencias que pudiera recibir la circulación atmosférica por parte de masas continentales (como la cordillera de los Andes) no juegan un papel tan fundamental.

    ¿Pero cómo influye la atmósfera en la destrucción del ozono?

    El panorama que se nos presenta en el hemisferio sur es el siguiente: masas de aire de distintas temperaturas separadas por un vórtice que se forma y se mantiene debido a la poca influencia de las masas continentales sobre los vientos predominantes del oeste en el extremo sur del planeta. Este vórtice (el vórtice polar) aísla el aire frío del polo y evita que se mezcle con el aire más cálido de latitudes subtropicales. Este frío es esencial para que se formen las nubes estratosféricas polares, que es donde se destruye el ozono.

    Esto no es un hecho aislado que ocurra solo en la atmósfera. También las corrientes oceánicas alrededor del polo sur siguen un patrón similar al anteriormente descrito.

    ¿Por qué al final del invierno austral?

    Durante el invierno austral la noche perpetua que se vive en el polo sur provoca un descenso notable de las temperaturas en todos los niveles atmosféricos. El vórtice polar provoca además que las masas de aire más cálidas de latitudes superiores no se mezclen con este aire frío. Tan baja es la temperatura que se alcanza que permite la formación de las nubes estratosféricas polares (o PSC) que es donde se destruye el ozono con una rapidez mucho mayor que en ausencia de ellas. Pero no es suficiente con la formación de estas nubes sino que es necesario que el sol actúe como catalizador de la reacción que provoca la destrucción del ozono, por eso el mínimo se produce al final del invierno o principios de la primavera austral, cuando la noche polar va siendo cada vez más corta y los rayos del sol empiezan a incidir sobre el polo sur.

    Una vez que el sol incide sobre el polo sur, las moléculas de CFC (y otros productos similares) empiezan a fotodisociarse, liberando moléculas de cloro que son las que destruyen el ozono.

    ¿Cómo llega el CFC hasta el polo sur?

    En realidad las moléculas de CFC llegan tanto al polo norte como al polo sur, pero es en el polo austral donde más se notan los efectos. Los CFC son liberados a la atmósfera en la troposfera y llegan a las zonas ecuatoriales. Una vez allí las corrientes ascendentes que se producen en la zona de convergencia intertropical (ITCZ, por sus siglas en inglés) llevan estas moléculas a superar el límite superior de la troposfera y entrar en la estratosfera, que es mucho más estable dinámicamente que la troposfera. Una vez aquí asistimos a lo que se conoce como la circulación de Brewer – Dobson. Esta circulación consiste en un flujo hacia los polos de las partículas en la baja estratosfera que empieza en las zonas ecuatoriales y acaba en las zonas polares (Brewer propuso esta circulación como explicación a la ausencia de agua en la estratosfera y Dobson adaptó este modelo al comportamiento del ozono). Pues una vez hemos llegado a las zonas polares, las moléculas de CFC son “introducidas” directamente en el vórtice polar, donde se produce la destrucción del ozono.

    Un dato curioso es que, además de transportar los CFC hasta los polos, la circulación Brewer – Dobson también explica porqué las máximas concentraciones de ozono se encuentran en las mismas latitudes donde luego se produce el agujero.

    ¿Qué es el protocolo de Montreal?

    Es un protocolo diseñado para proteger la capa de ozono reduciendo la emisión de aquellas sustancias que causan su destrucción, esencialmente los CFC y HCFC. Se estima que si se produjera una completa reducción de la emisión de estos productos para mediados de este siglo la capa de ozono habría recuperado su espesor “habitual”. Este protocolo, que entró en vigor en el año 1989, ha conseguido que gran parte de los productos que causan la destrucción del ozono hayan visto reducido, o al menos frenado, su emisión a la atmósfera.

    Por: Luis Jiménez Dávila