Cómo se destruye el ozono estratosférico
El ozono es relativamente escaso en la atmósfera: sólo hay 3 moléculas de ozono por cada diez millones de moléculas de aire. El 90% del ozono del planeta se encuentra en la «capa de ozono» que existe en el nivel inferior (20-25 kilómetros sobre el nivel del mar) de la estratosfera.
La estratosfera es la región de la atmósfera que existe entre 10 y 50 kilómetros por encima de la superficie de la tierra. Las longitudes de onda solares en el rango ultravioleta (180-240 nanómetros) son absorbidas por las moléculas de oxígeno (que están formadas por dos átomos de oxígeno) y las rompen. Algunos de los pares de átomos de oxígeno resultantes se recombinan en tripletes para formar el ozono. Otra gama de longitudes de onda del ultravioleta (290-300 nm) es fuertemente absorbida por el ozono, que se descompone y vuelve a convertirse en oxígeno molecular.
Cuanto más arriba en la atmósfera, más fino es el aire y, por tanto, menos oxígeno hay para absorber el ultravioleta de 180-240 nm para formar ozono. Esto significa que la cantidad de ozono tiende a disminuir a medida que se asciende. Cuanto más abajo en la atmósfera, más oxígeno tiene que atravesar el ultravioleta para llegar allí, y más posibilidades hay de que ya haya sido absorbido para crear ozono en algún lugar más arriba. Esto significa que, a muy baja altura, las concentraciones de ozono tienden a ser menores. Entre los 12 y los 30 km aproximadamente, las dos tendencias se equilibran, y las mayores concentraciones de ozono se encuentran allí, en lo que se denomina la «capa de ozono». Por eso la capa de ozono existe en la parte baja de la estratosfera.
Ozono troposférico
El ozono, O3, es un gas compuesto por tres átomos de oxígeno que se encuentra de forma natural en la atmósfera de la Tierra. La mayor parte del ozono (~90%) se encuentra en la estratosfera, que se extiende desde unos 10-15 km de altura, dependiendo de la latitud, hasta 50 km por encima de la superficie. El 10% restante del ozono reside en la troposfera, desde la superficie hasta 10-15 km de altura. Los procesos de formación y destrucción del ozono en esas dos capas distintas son muy diferentes, así como su impacto sobre la vida en la Tierra.
El ozono estratosférico se forma cuando la radiación ultravioleta (UV) energética solar disocia las moléculas de oxígeno, O2, en átomos de oxígeno libres. Los átomos de oxígeno libres pueden recombinarse para formar moléculas de oxígeno, pero si un átomo de oxígeno libre choca con una molécula de oxígeno, se une, formando el ozono. Las moléculas de ozono también pueden ser descompuestas por la radiación UV en un átomo libre y una molécula de oxígeno. Así pues, el ozono se crea y se destruye continuamente en la estratosfera por la radiación UV procedente del sol.
El ozono estratosférico («el ozono bueno»), es beneficioso para la vida en la Tierra porque absorbe la radiación UV dañina del Sol. En ausencia de la capa de ozono, la mayor radiación UV del Sol afectaría a muchos organismos vivos de la Tierra, provocando quemaduras solares, cáncer de piel, enfermedades oculares como las cataratas, pero también daños en el plancton de los océanos, menor rendimiento de las cosechas, desaparición de la biodiversidad, etc.
Efectos nocivos de la formación de la capa de ozono en la estratosfera
El ozono es una molécula formada por tres átomos de oxígeno, a menudo denominada O3. El ozono se forma cuando el calor y la luz solar provocan reacciones químicas entre los óxidos de nitrógeno (NOX ) y los compuestos orgánicos volátiles (COV), también conocidos como hidrocarburos. Esta reacción puede producirse tanto cerca del suelo como en lo alto de la atmósfera.
El ozono estratosférico es el ozono bueno. Se forma a unas 10-30 millas por encima de la superficie de la Tierra y forma una capa protectora, llamada capa de ozono, que nos protege de una cantidad excesiva de la dañina radiación ultravioleta (UV) del sol.
Las cantidades de ozono a nivel del suelo son más elevadas en verano, debido a la mayor cantidad de radiación UV durante los días más largos, pero el ozono puede seguir formándose en primavera, otoño e incluso invierno si se dan las condiciones adecuadas.
Aunque las fuentes de emisión que contribuyen al ozono troposférico se encuentran normalmente en las zonas urbanas, los fuertes vientos también pueden trasladarlo a las zonas rurales, haciendo que éstas tengan altas cantidades de ozono troposférico.
Las personas con afecciones respiratorias, como el asma, o las que realizan actividades al aire libre en los días en que las cantidades de ozono son elevadas pueden sentir falta de aire, sibilancias y tos. Todos podemos tomar medidas para ayudar a protegernos y reducir los efectos nocivos de este contaminante sobre nuestra salud y el medio ambiente.
Cómo se forma el ozono
Columnas verticales medias estacionales de ozono troposférico en unidades Dobson durante el periodo de 1979 a 2000. De junio a agosto, la producción de ozono fotoquímico provoca concentraciones muy elevadas sobre la costa este de EE.UU. y China.
El ozono a nivel del suelo (O3), también conocido como ozono a nivel de superficie y ozono troposférico, es un gas traza en la troposfera (el nivel más bajo de la atmósfera terrestre), con una concentración media de 20-30 partes por billón en volumen (ppbv), con cerca de 100 ppbv en zonas contaminadas. [1] [2] El ozono también es un componente importante de la estratosfera, donde existe la capa de ozono (de 2 a 8 partes por millón de ozono) que se encuentra entre 10 y 50 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra [3] La troposfera se extiende desde el suelo hasta una altura variable de aproximadamente 14 kilómetros sobre el nivel del mar. El ozono está menos concentrado en la capa terrestre (o capa límite planetaria) de la troposfera. El ozono a nivel del suelo o troposférico se crea por reacciones químicas entre los gases NOx (óxidos de nitrógeno producidos por la combustión) y los compuestos orgánicos volátiles (COV). La combinación de estas sustancias químicas en presencia de la luz solar forma el ozono. Su concentración aumenta a medida que se incrementa la altura sobre el nivel del mar, con una concentración máxima en la tropopausa[4] Aproximadamente el 90% del ozono total de la atmósfera se encuentra en la estratosfera y el 10% en la troposfera[5] Aunque el ozono troposférico está menos concentrado que el estratosférico, es preocupante por sus efectos sobre la salud[6] El ozono de la troposfera se considera un gas de efecto invernadero y puede contribuir al calentamiento global[4][6].