INTRODUCCIÓN
El ozono, cuya molécula está formada por tres átomos de oxígeno, fue descubierto en 1839 por C.F.
Schoenbein....
corroboran la presencia del miniagujero, además de proporcionar series temporales, diarias y
horarias, de los valores del ...
DESTRUCCIÓN DE LACAPADE OZONO, CAUSAS Y CONSECUENCIAS
La destrucción de la capa de ozono es uno de los problemas ambiental...
mostaza y las coles; se determinó también que el aumento de la radiación UVB disminuye la calidad de ciertas
variedades de...
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Estudio de la capa de ozono

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Estudio de la capa de ozono

  1. 1. INTRODUCCIÓN El ozono, cuya molécula está formada por tres átomos de oxígeno, fue descubierto en 1839 por C.F. Schoenbein. Es un gas azulado y de olor fuerte, venenoso para la vida, aún en pequeñas proporciones, debido a su fuerte reactividad. Si bien a nivel del suelo es dañino, sin embargo el ozono presente en la atmósfera es providencial ya que absorbe el componente ultravioleta de la luz solar que es peligroso para la vida. En 1934, mediante ozonosondeos, se comprobó que el ozono es más abundante en la estratosfera, aunque en proporciones extremadamente pequeñas: en efecto, si todo el ozono presente en la atmósfera se llevara a nivel del mar el espesor de esa capa no pasaría de los 3 mm (= 300 unidades Dobson). También se ubicó la máxima concentración del ozono entre 15 y 30 km de altura, dependiendo de la latitud. Desde los años ’70 el estudio del ozono atmosférico ha concentrado la atención de mundo científico, debido al fenómeno del adelgazamiento de la capa de ozono (4% por década), provocado principalmente por causas antropogénicas (CFC’s, halones, etc.), fenómeno que ha asumido formas dramáticas con el llamado “agujero antártico de ozono”. Asimismo ha adquirido importancia también el monitoreo del ozono superficial, como indicador del grado de contaminación ambiental en las grandes ciudades, debido a la quema de hidrocarburos y fenómenos climáticos locales. En Bolivia ya en los años ’60 se llevaron a cabo, en el entonces Laboratorio de Física Cósmica de Chacaltaya (hoy Instituto de Investigaciones Físicas), campañas de medición y monitoreo del ozono atmosférico, mediante sensores y globos sondas, y, desde 1996, gracias principalmente a la cooperación científica del INPE-Brasil, el estudio de ozono atmosférico (estratosférico, troposférico y superficial) ha tomado nuevo impulso y está siendo realizado de manera sistemática. PRINCIPALES ESTUDIOS Además del objetivo general de la red sudamericana a cargo del INPE, el estudio del ozono atmosférico en nuestro laboratorio persigue dos objetivos específicos: 1. Estudiar la peculiar distribución del ozono sobre las tierras altas andinas (Altiplano). 2. Monitorear el ozono superficial, con el fin de detectar eventuales niveles elevados de contaminación en la ciudad de La Paz. Estudio de la capa de ozono Analizando los datos del instrumento TOMS (= Espectrofotómetro para mapear el ozono total) abordo de satélites de la NASA. En particular se tiene acceso a datos del período 1979-1992 (satélite NIMBUS) y a los siguientes delEARTH PROBE (EPTOMS) en la resolución 30×30 km. Los datos correspondientes a La Paz están reportados como la estación designada OVP149 en la correspondiente página web de ese proyecto. Con estos datos, tratados analítica y gráficamente, se ha puesto en evidencia la existencia de una reducción sistemática de la columna de ozono sobre el Altiplano andino, comparativamente a otras regiones cercanas a la misma latitud, como la costa y el océano, más allá de las correcciones de altura apropiadas (Ver publicaciones). Hemos bautizado a este fenómeno peculiar con el término de “miniagujero de ozono” por la semejanza de las imágenes en falso color con las correspondientes del agujero antártico, aunque, obviamente, las causas físicas, intensidad y características espaciales y temporales de los dos fenómenos son totalmente diferentes e independientes. Analizando datos de instrumentos de superficie. Como parte de la Red del INPE, el Laboratorio cuenta con un espectrofotómetro Brewer (# 110) para medición del ozono total, y con un analizador de gas Monitor LABS para monitoreo de ozono superficial, instrumentos que operan de manera continua en el tiempo. Los datos del Brewer están en óptima concordancia con los del TOMS y
  2. 2. corroboran la presencia del miniagujero, además de proporcionar series temporales, diarias y horarias, de los valores del ozono atmosférico en La Paz. El Brewer #110 que opera en La Paz es de propiedad del INPE y es parte de la red de monitoreo de la capa de ozono liderada por ese Instituto de investigación del Brasil. Los valores medidos por el Brewer 110 muestran que el comportamiento estacional del ozono (promedio de seis años) es bastante regular: el ozono es máximo en primavera y mínimo en invierno en correspondencia, respectivamente, al incremento y disminución de la actividad solar en la estratosfera. Campañas de ozonosondeo. Con el fin de obtener el perfil de ozono de la atmósfera altiplánica y complementar los datos experimentales con miras a confirmar y explicar el fenómeno del miniagujero. En junio de 1998 se realizó una campaña de ozonosondeo en colaboración con el INPE. La gráfica muestra el perfil típico del ozono: los valores troposféricos están dentro de los valores esperados, pero la capa de ozono presenta características peculiares, en cuanto a forma y altura del pico. A raíz de estos resultados están en curso estudios teóricos para explicar los bajos valores del ozono total sobre el Altiplano, relacionándolos con la presencia de la cadena montañosa de los Andes y su bifurcación entorno al Altiplano. Asimismo se espera realizar, en un futuro próximo, campañas de ozonosondeo en un corte longitudinal que, a la latitud de La Paz (16.5°S), permita obtener el perfil del ozono desde el Océano Pacífico hasta la cuenca amazónica. A pesar de su corta existencia, el Laboratorio ha producido, en este campo, algunos artículos científicos y un libro. Ver publicaciones. Ozono superficial Se tienen medidas discontinuas desde diciembre de 1995, tomadas con un analizador de ozono, Monitor Labs de propiedad del INPE. Recientemente (2005) se ha incorporado dos monitores de ozono superficial prestados por la Universidad de Maryland. Como se sabe el ozono superficial es básicamente un sub-producto de la contaminación urbana, por lo que su concentración sigue una curva relacionada con la hora de máxima producción de gases de escape de los vehículos, que son la principal fuente de contaminación en La Paz. El objetivo de estas medidas es doble: Monitorear el valor del ozono superficial para estudiar su influencia en las medidas de la columna de ozono realizadas con el Brewer y, eventualmente, realizar correcciones a las medidas. Monitorear el grado de contaminación de la ciudad de La Paz, en general y en ocasión de eventos peculiares como los “chaqueos”, o quema de cobertura vegetal, que se realiza principalmente en las zonas tropicales y amazónicas o el pulso contaminante d ela noche de San Juan (23 de junio) en al cual se acostumbra realizar fogatas como parte de una tradición milenaria. En todo caso los valores normales medidos no exceden 0.050 ppm en volumen, bastante bajos si se los compara con otros centros urbanos del continente. Además el tiempo de duración del pico diario está en torno al mediodía.
  3. 3. DESTRUCCIÓN DE LACAPADE OZONO, CAUSAS Y CONSECUENCIAS La destrucción de la capa de ozono es uno de los problemas ambientales más graves que debemos enfrentar hoy día. Esta es responsable de muchos problemas de salud a nivel mundial y de perjudicar la producción agrícola. Durante los últimos años, la capa de ozono, se ha debilitado formando un verdadero agujero, que en algunos sectores ha producido disminuciones de hasta el 60% en la cantidad de ozono estratosférico. Ha quedado demostrado que el responsable número uno de este desgaste es el uso de diferentes componentes químicos producidos por el hombre, los clorofluorocarburos (CFC) de productos, como los aerosoles, disolventes, propelentes (gas utilizado para impulsar las sustancias contenidas en los aerosoles) y refrigerantes. La acción de estos gases en la Estratosfera libera átomos de cloro (Cl) a través de la radiación UV sobre sus enlaces moleculares; cada átomo de Cl destruye miles de moléculas de Ozono transformándolas en moléculas de dioxígeno. Otros compuestos que afectan la capa de ozono por contener cloro (Cl) son el metilcloroformo (solvente), el tetracloruro de carbono (un químico industrial) y sustancias que contengan bromo (Br), como los halones, utilizados para extinguir el fuego. El ozono, ubicado en la Estratosfera como capa entre 15 y 30 km. de altura, se acumula en la atmósfera en grandes cantidades, y se convierte en un escudo que nos protege de la radiación ultravioleta que proviene del sol haciendo posible la vida en la Tierra. El nivel excesivo de la radiación UV que llegue a la superficie de la Tierra puede perjudicar la salud de las personas, presentando enfermedades como: aparición de cáncer de piel; lesiones en los ojos que producen: cataratas, la deformación del cristalino o la presbicia (vista cansada) y deterioro del sistema inmunológico (defensas naturales del cuerpo), influyendo de forma negativa sobre la molécula de ADN donde se ven afectadas las defensas del cuerpo, las cuales generan un aumento en las enfermedades infecciosas, que pueden aumentar tanto en frecuencia como en severidad, tales como: sarampión, herpes, malaria, lepra, varicela. Cualquier aumento de la radiación UV que llegue hasta la superficie de la Tierra tiene el potencial para provocar daños al medio ambiente y a la vida terrestre. Los óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y fosfatos son los principales causantes de las alteraciones atmosféricas, entre las que el agujero de ozono y el efecto invernadero son importantísimos. La lluvia ácida ha aniquilado el 50% de los árboles de extensas regiones de Europa, el smog y la eutrofización (enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema) han asesinado la diversidad biológica de ríos, lagos y mares interiores. El aumento de la radiación UVB además provocaría cambios en la composición química de varias especies de plantas, cuyo resultado sería una disminución de las cosechas y perjuicios a los bosques. Dos tercios de las plantas de cultivo y otras sometidas a pruebas de tolerancia de la luz ultravioleta demostraron ser sensibles a ella. Entre las más vulnerables se incluyeron las de la familia de los guisantes y las habichuelas, los melones, la
  4. 4. mostaza y las coles; se determinó también que el aumento de la radiación UVB disminuye la calidad de ciertas variedades del tomate, la patata, la remolacha azucarera y la soja. Casi la mitad de las jóvenes plantas de las variedades de coníferas con las que se experimentó fue perjudicada por la limitando el crecimiento de algunas plantas (por ejemplo el centeno, el maíz y el girasol). Sin embargo, es difícil hacer predicciones cuantitativas ya que otros factores ambientales entran en juego. De igual manera, la radiación UVB afecta la vida submarina y provoca daños hasta 20 metros de profundidad, en aguas claras. Es muy perjudicial para las pequeñas criaturas del plancton, las larvas de peces, los cangrejos, los camarones y similares, al igual que para las plantas acuáticas. Puesto que todos estos organismos forman parte de la cadena alimenticia marina, una disminución de sus números puede provocar asimismo una reducción de los peces. La investigación ya ha demostrado que en algunas zonas el ecosistema acuático está sometido a ataque por la radiación UVB cuyo aumento podría tener graves efectos perjudiciales. Los países que dependen del pescado como una importante fuente alimenticia podrían sufrir consecuencias graves. Al mismo tiempo, una disminución en el número de las pequeñas criaturas del fitoplancton marino despojaría a los océanos de su potencial como colectores de dióxido de carbono, contribuyendo así a un aumento del gas en la atmósfera y al calentamiento global consecuente. Esta destrucción constituye la prueba más clara y contundente de que el nivel de civilización de la humanidad ha llegado ya a un punto en que es capaz de influir sobre la naturaleza de una manera global, por encima de mares, ríos y fronteras. La Tierra y sus habitantes tienen mucho en juego en la preservación del frágil escudo de la capa de ozono. Pero inconscientemente hemos venido sometiendo a la capa de ozono a ataques escondidos y constantes. Sin embargo podemos cobrar ánimos, ya que ha motivado a la comunidad internacional a acordar medidas prácticas para protegerse de una amenaza común. Entre las medidas de conservación preventivas que podremos tomar, podemos mencionar las siguientes: no quemar basura ni desperdicio, arborizar las laderas de las sierras y terrenos baldíos, afinación periódica de vehículos automotores, formación de una conciencia ecológica, desarrollo de nuevos procesos industriales y fuentes de energía no contaminantes.

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