È stata recentemente riportata dai mezzi di comunicazione la notizia della pubblicazione del rapporto di valutazione quadriennale sulla riduzione dell’Ozono, promosso dalle Nazioni Unite. In esso, si conferma l’eliminazione graduale dall’atmosfera delle sostanze che riducono lo strato di Ozono. Il rapporto prevede inoltre che, se le politiche attuali rimarranno in vigore, lo strato di Ozono dovrebbe tornare ai valori del 1980 (prima della comparsa del buco dell’ozono) intorno al 2066 sopra l’Antartide, entro il 2045 sopra l’Artico ed entro il 2040 per il resto del mondo. Il Protocollo di Montreal è così riuscito a salvaguardare lo strato di Ozono. Ma cosa è l’Ozono, perché è importante e perché è stato in pericolo?
È un gas formato da tre atomi di ossigeno, naturalmente presente in atmosfera tra i 15-20 e i 50 km di quota, nella regione atmosferica chiamata Stratosfera. A quelle quote assorbe gran parte della radiazione ultravioletta proveniente dal Sole, impedendole di raggiungere la superficie terrestre dove altrimenti produrrebbe un aumento dei casi di cancro della pelle e cataratta oculare e influenzerebbe negativamente la vita delle piante e del plancton marino. A metà degli anni ’70 gli scienziati scoprirono che alcune sostanze chimiche prodotte dall’uomo potevano portare alla distruzione dello strato di Ozono stratosferico. La quantità di queste sostanze nell’atmosfera era in costante aumento. In modo particolare, i clorofluorocarburi (CFC) usati per i propellenti delle bombolette spray, per la refrigerazione e il condizionamento dell’aria, per la creazione di materiali espansi. Il Cloro presente nei CFC venne individuato come il responsabile principale della distruzione dell’Ozono stratosferico. I CFC si accumulano nella bassa atmosfera perché la maggior parte di essi sono poco reattivi in tale ambiente. È stata proprio la loro bassa reattività, e quindi bassa tossicità, a renderli attraenti per svariati processi industriali. Tuttavia, in alcuni anni dal loro rilascio, essi vengono trasportati nella stratosfera dai moti naturali dell’aria.
A quelle alte quote, investiti da una quantità maggiore e più energetica di radiazione ultravioletta, si dissociano liberando il Cloro in essi contenuto. Questi composti hanno funzionato quindi come dei vagoni piombati. Al Cloro presente in essi veniva impedito di reagire con altri composti nella bassa atmosfera e quindi di essere eliminato. Una volta trasportati in alto dal naturale moto atmosferico, trovando in stratosfera un ambiente fotochimicamente più attivo, i vagoni piombati si aprivano rilasciando il Cloro, libero di reagire con l’Ozono, distruggendolo.
Le osservazioni dello strato di Ozono hanno mostrato che si stava effettivamente impoverendo. Si è scoperto che la perdita di Ozono più grave e più sorprendente si verificava in primavera sopra l’Antartide. La perdita in questa regione è comunemente chiamata “Buco dell’Ozono”. Un assottigliamento dello strato di Ozono è stato comunque osservato anche in Artico e, meno significativo, alle medie latitudini in entrambi gli emisferi.
Perché prevalentemente ai Poli, e perché solo in primavera? Il Cloro, liberato dai CFC, è molto reattivo e viene nuovamente “disattivato” in Stratosfera reagendo con altre sostanze a formare specie chimiche più stabili, “serbatoi” che lo sequestrano limitando i danni che causa reagendo esclusivamente con l’Ozono.
Ai Poli questa “disattivazione” del Cloro non funziona. Ciò è dovuto a tre fattori presenti in solo in quelle regioni: la separazione dell’aria stratosferica polare dal resto della stratosfera causata da un vortice stabile che si forma sui poli all’inizio dell’inverno e si protrae per mesi; le temperature estremamente basse all’interno del vortice che permettono, caso unico in stratosfera, la condensazione di acqua e altri gas a formare nubi; l’arrivo, con la primavera, di un’intensa illuminazione che può innescare processi fotochimici.
Le temperature invernali molto basse provocano infatti la formazione delle nubi stratosferiche polari (PSC), costituite da acqua, acido nitrico e acido solforico condensati. Sulle particelle di queste nubi, reazioni chimiche particolari consentono al Cloro di liberarsi dai “serbatoi” e di venire rilasciato in atmosfera. Invece, le sostanze che con esso formavano i “serbatoi” rimangono intrappolate nelle particelle di nube e rimosse dall’atmosfera. Quindi, in inverno il Cloro viene nuovamente liberato nella stratosfera polare, questa volta impoverita delle sostanze che potrebbero nuovamente sequestrarlo. All’arrivo delle prime luci di primavera si innescano una serie di processi chimici che hanno come effetto finale la distruzione irreversibile dell’Ozono stratosferico polare. Questi processi si interrompono quando, con l’estate, il vortice polare si disfa e il mescolamento dell’aria polare con quella delle medie latitudini rende nuovamente disponibili le sostanze chimiche che “disattivano” il Cloro, sequestrandolo nuovamente nei “serbatoi”.
Questi complessi fenomeni sono stati compresi in decenni di studi e ricerche, che hanno permesso non solo di comprendere le cause dell’assottigliamento dello strato di Ozono, ma di predirne l’evoluzione in risposta a cambiamenti nelle quantità e tipologie di gas che l’uomo immetterà nell’atmosfera. Nel 1987 è stato firmato il Protocollo di Montreal sulle sostanze che riducono lo strato di Ozono, un trattato internazionale progettato per controllare la produzione e il consumo di CFC e altre sostanze dannose. A seguito dell’ampia conformità della comunità internazionale al Protocollo di Montreal e ai suoi emendamenti e adeguamenti, l’accumulo globale totale delle sostanze dannose per l’Ozono nell’atmosfera è rallentato e ha iniziato a diminuire. L’impoverimento globale dell’Ozono si è stabilizzato e sono stati identificati, come atteso, i primi segni di recupero.
Ogni quattro anni viene elaborato da una commissione di esperti un rapporto di valutazione sulla riduzione dell’Ozono. L’ultimo, previsto nel 2022, ci assicura che le cose stanno andando come previsto, gli accordi internazionali vengono rispettati e stanno funzionando, e che il “Buco dell’Ozono” diverrà un ricordo del passato per la metà di questo secolo.
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