Capa de Ozono PDF
Capa de Ozono PDF
Capa de Ozono PDF
Fausto POSSO
Universidad de Los AndesTchira
Departamento de Ciencias
San CristbalVenezuela
RESUMEN
Se estudia el problema del agujero en la capa de ozono, suceso
estacional que ocasiona graves perturbaciones sobre toda forma de
vida en el planeta al producir un aumento en la incidencia de emisiones
UV del sol. Se hace un recuento de los principales resultados de
investigaciones hechas desde sus orgenes hasta el presente,
haciendo nfasis en los aspectos fenomenolgicos y presentando
las principales teoras que tratan de explicar la anomala. En resumen
se considera al agujero en la capa de ozono como el producto de la
interaccin y acoplamiento de fenmenos dinmicos de naturaleza
qumica y meteorolgica en la atmsfera antrtica. Este artculo tiene
por objeto difundir y sensibilizar sobre este grave suceso que nos
afecta a todos, con el fin de crear una educacin y conciencia
ambiental de manera que an triviales actos cotidianos contribuyan
de alguna forma a evitar que esta situacin contine.
Palabras claves: Capa de ozono, Impacto ambiental, Antrtida
ABSTRACT
The problem of the hole in ozone layer is studied, as a seasonal
event that causes serious perturbations in every form of life in the
planet when the sun produces an increase in the incidence of emis-
sions of UV. An inventary is made of the principal results of investiga-
tions from their origins to the present, emphasizing phenomenologi-
cal aspects and presenting the principal theories that intend to ex-
157
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
plain the anomaly. In summary the hole in the ozone layer is consid-
ered the product of the interaction and the adjusting of dynamic phe-
nomena of chemical and meteorological nature in the antarctic at-
mosphere. The object of this article is to diffuse and to sensitize about
this serious event that affects us, with the purpose of creating an
environmental education and conscience so that even trivial daily acts
contribute somehow to stop this situation from going on.
Keywords: Ozono Layer, Environmental Impact, Antarctic.
INTRODUCCION
158
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189.
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
160
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189.
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
Quemado de biomasa
Cicerone, (1994) indica que el quemado de biomasa tambin
produce MeBr (bromuro de metil, CH3Br) gaseoso y que esta
fuente puede producir el 30 % del MeBr en la atmsfera. Apa-
rentemente el Br tiene una alta eficiencia destructiva del ozo-
no an mayor que la del cloro (20 a 60 veces ms). Si bien, la
prdida de ozono observado es mayoritariamente atribuido
al Cl de los CFC, alrededor del 25% puede ser atribuible al Br
de compuestos sintticos del haln y CH3Br, an cuando las
cantidades de Br inorgnico atmosfrico es menor del 1 %
de la concentracin de cloro inorgnico. Los tomos de Bromo
son liberados en los lmites de la estratsfera formando parte
de compuestos orgnicos relativamente estables tales como
el Halon 1301 (CF3Br), Halon 1211 (CF2BrCl) y MeBr, la ma-
yora de los cuales alcanza la estratsfera intactos. Adems
de la curiosidad cientfica existe un razn prctica, en No-
viembre de 1993 la Agencia de Proteccin del Ambiente de
163
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
Seales volcnicas
Otra de las posibles fuentes de destruccin de la capa de
ozono son las grandes erupciones volcnicas, esta presun-
cin ha generado diversos estudios sobre posibles seales
volcnicas en la capa de ozono, (Zerefos et. al., 1994). Una
de las grandes dificultades y limitaciones sobre la estima-
cin del efecto de grandes seales volcnicas como la de El
Chichn es que el mismo se ve interferido por la presencia
de otros fenmenos oscilatorios simultneos. Se ha tratado
este aspecto analizando la distribucin espacial y temporal
de los residuos medios mensuales del ozono global poste-
rior a grandes erupciones volcnicas de El Chichn y
Pinatubo. Los anlisis muestran deficiencias de ozono.
Cuantitativamente hablando, la magnitud de la deficiencia
puede atribuirse a que el efecto volcnico es menor que el
reportado anteriormente tanto a partir de las observaciones
como de la teora. Los resultados obtenidos, muestran sin
embargo, que nuestro entendimiento de los fenmenos fsi-
cos involucrados son, probablemente, todava incompletos.
LA SITUACIN ACTUAL
tos est claro que la respuesta tiene que ver con las nubes heladas
que se forman a gran altitud sobre la Antrtida durante el invierno.
Esas nubes polares estratosfricas, o PSC en ingls, forman una
cubierta nubosa difana en la baja estratosfera formada por miles
de millones de pequeas partculas de hielo. Los cientficos deduje-
ron que al formarse las nubes al principio de invierno, las molculas
de CFC quedaban atrapadas en la gran superficie de las partculas
de hielo, provocando lo que se denominan reacciones por catlisis
en superficie. En el caso de los CFC la reaccin que se cataliza es
la disociacin de las molculas de CFC en tomos de cloro libres.
Los tomos de cloro pueden permanecer ligados a las partculas de
hielo durante todo el invierno antrtico. Cuando viene la primavera
las temperaturas disipan las nubes, y los tomos de cloro son nue-
vamente capturados y el ozono se puede recuperar por medio de
las reacciones oxgenoradiacin ultravioleta, (Garca, et. al., 1987).
La razn de que el agujero apareciese inicialmente slo sobre la
Antrtida es que es el nico lugar donde las temperaturas
estratosfricas disminuyen lo suficiente como para crearse las PSC.
De hecho, la reduccin de ozono en todo el mundo puede haber
propiciado una disminucin de las temperaturas en octubre en la
estratosfera Antrtida de 18 C entre 1979 y 1985. Esto probable-
mente ocurri porque el ozono ayuda a calentar la estratosfera al
absorber la luz ultravioleta, mediante un mecanismo de realimentacin
positiva por el que la reduccin de ozono conduce a temperaturas
mas bajas que dan lugar a mayor nmero de PSC, lo que a su vez
ayuda a destruir ms ozono, (Tuck, 1989).
ULTIMOS REPORTES
166
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189.
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
FENOMENOS Y MODELOS
169
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
O + O3 2O2 (R-4)
Mas pronunciado que (R-3) y (R-4) es el ciclo de destruccin
cataltica del nitrgeno, (Crutzen, 1971)
NO + O3 NO2 + O2
NO2 + O NO + O2 (C-1)
O3 + h O + O2
Neto: 2O3 + h 3O 2
170
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189.
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
Cl + O3 ClO + O2
ClO + O Cl + O2 (C-2)
O 3 + h O + O2
Neto: 2O3 + h 3O3
171
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
OH + O3 HO2 + O2
HO2 + O OH + O2 > 45 km C-3)
O3 + h O + O2
Neto: 2 O 3 + h 3 O2
NO + O3 NO2 + O2
NO2 + O NO + O2 20-45 km (C-1)
O3 + h O + O2
Neto: 2 O 3 + h 3 O2
Cl + O3 ClO + O2
ClO + O Cl + O2 35-50 km (C-2)
O3 + h O + O2
Neto: 2 O 3 + h 3 O2
Cl + O3 ClO + O2
Cl + O3 ClO + O2
ClO+ClO+M Cl2O2+M hueco ozono(C-5)
Cl2O2 + h 2Cl + O2
Neto: 2 O 3 + h 3 O2
172
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189.
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
173
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
LAS TEORAS
- Teora CFC (Solomon et. al., 1986), (McElroy et. al., 1986):
Se basa en resaltar la importancia de la cintica heterognea en la
evolucin del fenmeno planteando que varias reacciones qumicas
claves tienen lugar en las nubes polares estratosfricas (PSC). De
esta manera se cambia el nfasis sobre una qumica estratosfrica
en fase gaseosa para incluir perturbaciones debido a procesos
heterogneos en superficie. En consecuencia asigna un papel ex-
tremadamente importante a las PSC y tambin al rgimen de tem-
peraturas. Su relativo xito se basa en que ha sido capaz de respon-
der acertadamente a dos interrogantes que engloban aspectos cla-
ves del problema:
177
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
178
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189.
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
CICLO BROMO/CLORO
Pero, adems del ciclo dimero (C-5), se ha sugerido que el
ciclo acoplado bromo/cloro puede contribuir tambin a la destruc-
cin del ozono. As con los niveles de bromo presentes en promedio,
se estima que entre un 15-30% del agotamiento del ozono en el an-
trtico puede deberse a este ciclo. Es importante anotar que este
ciclo tiene una dependencia con la temperatura menos pronunciada
que (C-5) y que tambin puede ocurrir bajo condiciones menos rigu-
rosas. Cinticamente, el ciclo est representado por:
Cl + O3 ClO + O2
Br + O3 BrO + O2
ClO + BrO Br + ClO2 (R-12)
ClO2 + M Cl + O2 + M
Neto: 2O3 3O2
179
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
181
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
CONCLUSIONES
REFERENCIAS BIBLIOHEMEROGRAFICAS
ANDREWS, D.G., HOLTON, J.R. & LEOVY, C.B. (1987). Middle Atmosphere
Dynamics. London: Academic.
186
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189.
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
CESS, R.D. (1998) Ozone layer could recover by 2050. En: Chemistry &
Industry, 6 July, p. 508.
CICERONE, R.J. (1994). Fires, Atmospheric Chemistry, and the ozone layer.
En: Science, vol. 263, Iss. 5151, pp. 1243-1244.
FARMAN, J.C., GARDINER, B.G. & SHANKLIN, J.D., (1985). Large losses
of total ozone in Antartica reveal seasonal ClOx/NOx interaction. En: Nature,
315, pp. 207-210
JOHANSON, U., GEHRKE, C., et al. (1995). The effects of enhanced UV-B
radiation on a subartic heath ecosystem. En: Ambio, 24, pp. 106-111.
JOKELA, K., et.al., (1993.) Effects of artic ozone depletion and snow on UV
exposure in Finland, Photochem. En: Photochemestry and Photobiology,
58, pp. 559-566.
KERR, R., (1998) Ozone loss, greenhouse gases linked. En: Science, vol.
280, pp. 202-203.
187
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
LEAN, G., HINRICHSEN, D., MARKLAM, A., (1991) Atles del Medi Ambient.
World Wide Fund for Nature. Barcelona: Enciclopedia Catalana.
MCELROY, M.B., SALAWITCH, R.J., WOFSY, S.C. & LOGAN, J.A. (1986).
Reduction of antartic ozone due to synergistic interactions of chlorine and
bromine. En: Nature, 321, pp. 759-62.
MOLINA, L.T. & MOLINA, M.J. (1987). Production of Cl2O2 from the self-
reaction of the ClO radical. En: Journal Physical Chemestry, 91, pp. 433-6.
MONATERSKY, R., (1988). Decline of the CFC Empire. En: Science News,
133
MONASTERSKY R., (1998). Antartic ozone hole reaches record size. Vol.
154, N 16, pp. 246-247.
188
Fausto POSSO. EL AGUJERO EN LA CAPA DE OZONO: ORIGEN, EVOLUCION ... p. 157-189.
GEOENSEANZA. Vol.4-1999(1). Semestral. Dposito Legal pp.97-0009. ISSN 1316-6077.
SOLOMON, S., GARCA R.R., ROWLAND F.S. & WUEBBLES D.J. (1986).
On the depletion of antartic ozone. En: Nature, 321, pp. 755-8.
TUCK, A.F. (1989). Synoptic and Chemical evolution of the Antartic vortex
in late winter and early spring. En: Journal Geophysical Research, 94, pp.
11.687-11737.
TUNG, K.K. AND KO. M.K. (1986). The dynamics of the stratospheric polar
vortex and its relation to springtime ozone depletion. En: Nature, 338, pp.
811-814.
189