Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

Ciencia Global

NubesCuando los CFC llegan a la alta atmósfera ya no es posible eliminarlos y tampoco es posible enviar ozono desde aquí hacia donde se necesita.

El agujero en la capa de ozono y el efecto invernadero: dos cosas distintas.

El aire que respiramos está formado por un 20% de oxígeno O2, esta molécula tiene dos átomos de oxígeno enlazados, este enlace se puede romper al aplicar energía. Estos átomos en presencia de otras moléculas se combinan de la siguiente manera:

O + O2 + M =>03 + M

Donde M es una molécula cualquiera, comúnmente nitrógeno, necesaria para la reacción pero que no se altera, es decir, un catalizador, y 03 es una molécula rara de oxígeno combinado llamada ozono. Esta reacción se da en los motores de los coches y en la industria produciendo ozono reactivo que , conribuye a la contaminación del ambiente: Ño obstante, el mayor peligro del ozono no es que exista demasiado aquí abajo sino muy poco allá arriba.
En este siglo químicos estadounidenses y alemanes inventaron una clase de moléculas: los clorofluorcárbonos (CFC). Están constituidas por uno o más átomos de carbono y átomos de cloro y de flúor. Se utilizaron en los refrigeradores pues son un compuesto que no causa ningún daño en caso de falla o al desecharse. Estos compuestos se encuentran en: aires acondicionados, aerosoles, espumas aislantes, disolventes industriales y agentes limpiadores. Con escasas excepciones, los CFC's no se degradan ni se combinan químicamente con otras moléculas; por lo que después de algunos años llegan a la alta atmósfera.

La base de la cadena alimenticia, en los mares son unas algas unicelulares llamadas fitoplancton que flotan cerca de. la superficie del agua. La sobre-exposición a la luz ultravioleta las daña al grado que se ha registrado una disminución del 25% de estas plantas en las aguas antárticas. La muerte del fitoplancton no sólo disminuye la cantidad de "materia prima", sino que elimina la capacidad del océano para extraer dióxido de carbono de la atmósfera, y con ello contribuye al calentamiento global. Esta es una de las formas en que se relaciona el debilitamiento de la capa de ozono y el calentamiento de la Tierra. Existen muchas cadenas alimentarias en el mar y en la tierra, y todas parecen vulnerables a los daños ocasionados por las radiaciones ultravioleta.
Cuando los CFC llegan a la alta atmósfera ya no es posible eliminarlos y tampoco es posible enviar ozono desde aquí hacia donde se necesita.
No es necesario que se dañe totalmente la capa de ozono para estar en peligro; se estima que una reducción global del 10% del volumen de ozono resulta muy peligroso, y la cantidad actual de CFC en la atmósfera es suficiente para lograrlo. En 1974, F. Sherwood Rowland y Mario Molina, de la Universidad de California fueron los primeros científicos en advertir que el millón de toneladas de CFC inyectadas anualmente en la estratósfera podían ocasionar daños severos en la capa de ozono. Sus investigaciones al respecto les valieron el premio Nobel de qúmica en 1995. Cuando los CFC llegan a la alta atmósfera ya no es posible eliminarlos y tampoco es posible enviar ozono desde aquí hacia donde se necesita. En 1978 los aerosoles compuestos de CFC fueron declarados ilegales en Estados Unidos, Canadá, Noruega y Suecia. Hoy en día faltan dos tercios del ozono primaveral sobre la Antártida, y aunque se cierra en invierno, cada vez dura más tiempo abierto. También se observa la formación de un agujero de ozono en el Ártico.
De manera natural el ozono se forma a unos 25 kilómetros de altitud. La luz ultravioleta desintegra las moléculas de O2 en átomos de oxígeno que a su vez se recombjnan formando ozono. En estas altitudes una molécula de CFC "sobrevive en promedio un siglo antes de que la luz ultravioleta le arranque su cloro. El cloro es el catalizador que destruye las moléculas de ozono sin aniquilarse a sí mismo; así que en su vida en la atmósfera, aniquila al ozono y un par de años después el cloro regresa a la baja atmósfera y es arrastrado por la lluvia. En este tiempo un sólo átomo de cloro puede haber participado en la destrucción de cien mil moléculas de ozono. Como el ozono es nuestra protección contra la luz ultravioleta solar, contamos entre los peligros al disminuir la capa de ozono, el cáncer de piel y la manera en que la luz ultravioleta afecta al sistema inmunológico. Sin embargo, el mayor peligro es que las moléculas orgánicas, al exponerse a la luz ultravioleta, se desintegran o forman combinaciones químicas indeseables.

Planeta Tierra

La temperatura media de la Tierra es determinada por la cantidad de luz solar que incide sobre el planeta, por la cantidad de calor que emana del centro de la Tierra y por el efecto invernadero.

Hay muchos estudios concluyentes sobre la relación entre los CFC y la disminución del volumen de ozono en la alta atmósfera. El cloro procedente de los volcanes y de la espuma marina sólo es responsible del 5% del ozono destruido. Esta disminución no sólo se.está registrando en los polos, sino tamblén en las latitudes septentrionales qué es donde se concentra la mayor parte de la población de la Tierrá, llegando hasta el 45% en ciertas áreas. Los CFC deben ser sustituidos. En 1987 se firmó el Protocolo de Montreal por las principales naciones productoras y consumidoras de CFC, y se complementó con dos acuerdos adicionales firmados en Londres y Copenhague, firmados por 15 naciones comprometiéndose a la reducción de CFC hasta su total supresión en el año 2000.
Desafortunadamente, el uso de combustibles fósiles tiene un costo ambiental grande. Al quemar carbón, petróleo o gas natural, estamos combinando el carbono del combustible fósil con el oxígeno del aire formando así moléculas de dióxido de carbono (CO2). El CO2 es uno de los gases responsables del efecto invernadero. La temperatura media de la Tierra es determinada por la cantidad de luz solar que incide sobre el planeta, .por la cantidad de calor que emana del centro de la Tierra y por el efecto invernadero. La tierra refleja energía al espacio, aunque no lo percibamos, en forma de luz. Algunos de los gases en el aire, entre ellos el dióxido de carbono, vapor de agua, ciertos óxidos de nitrógeno y los CFC, absorben mucha luz infrarroja. Si ponemos una capa de estos gases sobre el suelo, la luz solar visible entra y es irradiada por la superficie en forma de luz infrarroja, pero es absorbida por la manta de gases, transparente a la luz visible y semiopaca a la infrarroja. A esto se le conoce como el efecto invernadero.