BUCO OZONO

La prima volta in cui la comunità scientifica si è trovata a lavorare con l'ozono presente nella stratosfera è stato nel 1934 quando il fisico inglese Sidney Chapman proponeva la "creazione di un buco nell'ozono" per impedire che interferisse con le osservazioni astronomiche all'ultravioletto.

Per i successivi 40 anni l'ozono non è stato soggetto di grandi studi ma è tornato alla ribalta nel 1974 quando un scienziato dell'Università della California Sherry Rowland rese nota l'esistenza del Buco nell'Ozono e ne studiò le cause pubblicando un articolo sulla rivista Nature in cui rendeva noto l'azione nociva di alcune sostanze chimiche (CFC) sull'ozono.

Gli studi di Rowland unitamente alla consapevolezza della pericolosità delle radiazioni ultraviolette non più schermate dallo strato d'ozono portarono gli Stati Uniti a promulgare una legge che imponeva le prime restrizioni all'utilizzo dei CFC nell'industria.

La pericolosità del buco nell'ozono è rappresentata dalla funzione di scudo svolta dall'ozono che viene a mancare o a ridursi permettendo così alla radiazione ultravioletta di raggiungere direttamente la superficie terrestre provocando danni sia alla flora (parziale inibizione della fotosintesi clorofilliana) sia alla fauna e con essa agli uomini (cancro alla pelle, lesioni agli occhi, indebolimento sistema immunitario, ecc.).

Ma come fanno i CFC a "bucare" l'ozono?

L'ozono ha alcuni nemici naturali da sempre presenti nell'atmosfera come l'azoto (Ciclo catalitico dell'Azoto NO+O₃® NO₂+O₂ ; NO₂+O® NO+O₂ ) ma l'uomo nell'ultimo secolo ha permesso ad un altro grande nemico dell'ozono di prosperare fino a spezzare il delicato equilibrio esistente nella stratosfera: il cloro (Ciclo catalitico del Cloro  Cl+O₃ ®  ClO+O₂ ; ClO+O ®  Cl+O₂).

L'immissione di cloro nella stratosfera avviene tramite i famigerati CFC (clorofluorocarburi). I CFC (composti da cloro, fluoro e carbonio) hanno una vita media piuttosto lunga che ne facilità l'accumulo e non reagiscono facilmente con altre sostanza infatti vengono scomposti solamente dalla radiazione solare che ne scinde la molecola liberando così il cloro (Cl) che una volta libero è in grado di reagire con l'ozono (O3) sottraendogli una molecola d'ossigeno formando così monossido di cloro (ClO). La molecola di monossido quando incontra una molecola d'ossigeno (O) si scinde liberando nuovamente il cloro che è libero di "distruggere" un'altra molecola di ozono (O3)realizzando così il ciclo catalitico del Cloro.

Cl+O3 ®  ClO + O2 ; ClO + O ®  Cl + O2

Il perpetuarsi di questo ciclo nel corso degli anni (la produzione industriale di CFC è cominciata negli anni 20) ha fatto sì che si sia verificata una riduzione media del 3% dell'ozono che causa una maggiore trasparenza dell'atmosfera alla radiazione ultravioletta.

Fortunatamente anche il cloro ha i suoi "nemici naturali", come il metano (CH4), grazie ai quali lo "scudo d'ozono" potrà tornare a formarsi in capo a 50 anni da quando l'utilizzo dei CFC e similari cesserà completamente in tutto il mondo.

Precedentemente abbiamo parlato di una riduzione media del 3% dell'ozono nella bassa stratosfera e tale dato sembra non giustificare l'appellativo di "buco" e le preoccupazioni sollevate dal fenomeno ma la riduzione non è uniforme su tutto il pianeta ma si concentra prevalentemente sul continente antartico con riduzioni che hanno raggiunto anche il 70%. 

Ma perché l'ozono viene distrutto prevalentemente sul Polo Sud?

La spiegazione di questo fenomeno non è affatto semplice, infatti è valsa il premio Nobel per la chimica ai suoi scopritori (1995 - Paul Crutzen, Mario Molina e Sherry Rowland) ,in quanto si tratta di una combinazione di fenomeni fisici, chimici e metereologici:

nel corso dell'inverno polare a causa delle temperature bassissime raggiunte nella stratosfera (-80°C) si formano delle nuvole (Nubi Stratosferiche Polari) che contengono acqua, acido nitrico allo stato solido, biossido di azoto, metano e il cloro sottratto ai CFC dai raggi UV. Il cloro presente si combina però con gli altri componenti presenti nelle nuvole ed è pertanto inerte. Durante la primavera australe (il nostro autunno) queste nuvole sono investite dai raggi UV (durante l'inverno australe il sole non sorge) che causano una serie di reazioni chimiche che fanno si che le molecole formatesi precedentemente si scindano liberando il cloro contenuto, cloro che è libero di combinarsi con l'ozono presente distruggendone grandi quantità. Ad aggravare la situazione intervengono le correnti ad anello che spirano nella stratosfera attorno al Polo Sud durante l'inverno australe: con la loro velocità che può raggiungere i 400Km/h impediscono il rifornimento di ozono "fresco" permettendo così il formarsi del "Buco nell'Ozono". 

La ciclicità stagionale del buco dell'ozono (o meglio l'aggravarsi del fenomeno durante la primavera australe) è stato ripetutamente riscontrato durante le osservazione scientifiche effettuate dal satellite Nimbus 7.

Un buco simile a quello australe ma molto più piccolo (assottigliamenti del 8% circa con punte del 30%) è stato rilevato anche sul Polo Nord ma non raggiunge le dimensioni di quello australe probabilmente a causa delle correnti ad anello che sono meno violente e più discontinue.

Il "Buco Artico"  non è però meno grave in quanto si verifica in vicinanza di zone densamente popolate (nord Europa, Canada, Russia, ecc.) e i suoi effetti si combinano con l'assottigliamento comunque riscontrato anche a latitudini più basse a causa della circolazione generale dell'atmosfera.

La presa di coscienza della gravità del problema e i vari intervnti normativi susseguitesi negli anni hanno fatto si che l'industria frigorifera dei paesi più industrializzati stia sempre più rapidamente convertendosi ai gas "verdi" ma il lavoro da svolgere è ancora tanto e bisogna ricordarsi che problemi come il Buco nell'Ozono e l'Effetto Serra sono il risultato di una serie di comportamenti scorretti (e non il risultato di un singolo agente) e che sopratutto la colpa non è solo degli altri ma che ognuno di noi ha contribuito alla distruzione dell'ozono atmosferico comportandosi come un piccolo tarlo: preso singolarmente non fa danni ma nell'insieme distrugge tutto.