Circa quarant'anni fa si scoprì per la prima volta che lo strato di ozono nell'atmosfera terrestre stava cominciando a ridursi. I primi a notarlo furono gli scienziati inglesi che lavoravano in una base di ricerca in Antartide. Hanno scoperto che sopra la stazione di Hally Bay lo spessore dell’ozono era quasi dimezzato! Mentre possibili ragioni Questo fenomeno non era ancora stato studiato, quindi tutto ciò che gli scienziati potevano fare era osservare lo sviluppo della situazione. E i risultati non li hanno soddisfatti affatto: i buchi dell'ozono non solo non si sono chiusi, ma si sono anche diffusi ben oltre il Polo Sud. È così che sono apparse le informazioni su una nuova catastrofe globale.
Cosa sono esattamente i buchi dell’ozono?
L'ozono è un gas prodotto dall'ossigeno dalla radiazione ultravioletta proveniente dal sole. A sua volta impedisce il passaggio di questa radiazione, il cui effetto è distruttivo per tutti gli organismi viventi. Uno strato di questo gas si trova ad un'altitudine di circa venti chilometri sopra la superficie e protegge il pianeta influenza negativa energia solare. I buchi dell’ozono sono luoghi in cui lo spessore del gas diminuisce per qualche motivo. In questa fase è ancora sufficiente bloccare le radiazioni ultraviolette, ma se l’umanità non fa nulla per cambiare la situazione, dopo un po’ di tempo l’assottigliamento dello strato di ozono porterà al fatto che le radiazioni nocive potranno facilmente penetrare nell’atmosfera, e quindi il L'esistenza della vita sulla Terra diventerà semplicemente impossibile.
Perché si formano i buchi dell’ozono?
Esplorazione dello spazio
Eppure, nonostante l’ampia varietà di versioni possibili, quella più probabile resta quella di origine antropica. Dopotutto, a metà del secolo scorso ci furono numerosi lanci razzi spaziali ognuno dei quali, decollando, ha lasciato un “buco” nell'atmosfera, sfondando lo strato di ozono. In soli trent’anni di esplorazione spaziale, il 30% della barriera protettiva della Terra, formatasi in quattro miliardi di anni, è stata distrutta!
Freon
Il freon, ampiamente utilizzato sia nella vita quotidiana che nell'industria, è una sostanza distruttiva per l'ozono. Era contenuto in quasi tutte le bombole di gas del secolo scorso: nelle lacche per capelli, nei profumi, nei deodoranti, negli estintori. Era presente anche nei frigoriferi e nei condizionatori! Non sorprende che ogni giorno apparissero sempre più buchi di ozono e lo strato protettivo diventasse sempre più sottile.
Soluzioni
Oggi il problema resta acuto e rilevante. Sono stati adottati numerosi accordi in base ai quali è vietato l'uso di sostanze dannose per lo strato di ozono nella produzione e nell'industria. Ma questo non basta, perché la questione non è solo fermare la distruzione dell’ozono, ma anche ripristinarla. Ma questo problema non è stato ancora risolto.
L'atmosfera terrestre contiene diversi strati situati a diverse altezze. Uno dei più importanti è lo strato di ozono, situato nella stratosfera. Per capire cos'è il buco dell'ozono è necessario comprendere la funzione di questo strato e l'importanza della sua esistenza per la vita sul pianeta.
Descrizione
L'altezza dello strato di ozono varia a seconda regime di temperatura in una particolare area, ad esempio, ai tropici è compreso tra 25 e 30 km, e ai poli - da 15 a 20 km. Il gas ozono viene creato quando le molecole di ossigeno sono esposte alla radiazione solare. Il processo di dissociazione dell’ozono porta all’assorbimento della maggior parte delle pericolose radiazioni ultraviolette emesse dal Sole.
Lo spessore dello strato viene solitamente misurato in unità Dobson, ciascuna delle quali è pari ad uno strato di ozono di 10 micrometri, a condizione che pressione normale e temperatura. Lo spessore minimo al di sotto del quale lo strato cessa di esistere è considerato pari a 220 unità. Dobson. La presenza dello strato di ozono fu stabilita dai fisici francesi Charles Fabry e Henri Buisson all'inizio del XX secolo mediante analisi spettroscopiche.
Buchi dell'ozono
Esistono molte teorie su cosa stia esattamente causando l’assottigliamento dello strato di ozono del pianeta. Alcuni scienziati attribuiscono questo a fattori antropici, mentre altri lo considerano un processo naturale. I buchi dell'ozono rappresentano una diminuzione o la completa scomparsa di questo gas dalla stratosfera. Questo fenomeno è stato registrato per la prima volta nel 1985; era localizzato su un'area di circa 1mila kmq nella regione antartica.
La comparsa di questo buco era ciclica; appariva in agosto e scompariva in dicembre. Allo stesso tempo, nella regione artica è apparso un altro buco leggermente più piccolo. Con lo sviluppo della tecnologia, è diventato possibile registrare la formazione di lacune nello strato di ozono in tempo reale e ora gli scienziati possono affermare con sicurezza che ce ne sono diverse centinaia sul pianeta. I più grandi si trovano ai poli. 
Cause e conseguenze dei buchi dell'ozono
Esiste una teoria secondo cui i buchi dell'ozono sono causati da ragioni naturali. Secondo esso, poiché la conversione dell'ossigeno in ozono avviene a seguito dell'esposizione alla radiazione solare, in sua assenza durante l'inverno polare questo gas non viene prodotto. Durante una lunga notte, l'ozono già formato, a causa della sua grande massa, cade negli strati inferiori dell'atmosfera, dove viene distrutto dalla pressione. Questa versione spiega perfettamente l'aspetto dei buchi sui poli, ma non chiarisce in alcun modo la formazione dei loro analoghi su larga scala sui territori del Kazakistan e della Russia, dove non si osservano le notti polari.
IN Ultimamente La comunità scientifica è concorde nel dire che esistono sia naturali che provocate attività umana cause della rottura dello strato di ozono. Il fattore antropogenico include un aumento della concentrazione di alcuni sostanze chimiche nell'atmosfera terrestre. L'ozono viene distrutto dalle reazioni con cloro, idrogeno, bromo, acido cloridrico, monossido di azoto, metano, nonché freon e suoi derivati. Le cause e le conseguenze dei buchi dell'ozono non sono state ancora del tutto chiarite, ma quasi ogni anno si fanno nuove scoperte in questo settore.
Perché i buchi dell’ozono sono pericolosi?
L'ozono assorbe la radiazione solare estremamente pericolosa, impedendogli di raggiungere la superficie del pianeta. Quando lo strato di questo gas diventa più sottile, tutto sulla Terra è esposto alla normale radiazione radioattiva. Ciò provoca la crescita malattie tumorali, prevalentemente localizzato sulla pelle. Per le piante anche la scomparsa dell'ozono è dannosa: in esse si verificano varie mutazioni genetiche e una generale diminuzione della vitalità. Recentemente, l’umanità è diventata sempre più consapevole dei pericoli dei buchi dell’ozono per la vita sulla Terra.
Conclusione
Rendendosi conto del pericolo della distruzione dell'ozono, la comunità internazionale ha adottato una serie di misure volte a ridurlo impatto negativo all'atmosfera. Nel 1987 è stato firmato a Montreal un protocollo che obbliga a ridurre al minimo l'uso del freon nell'industria, poiché è questo gas che provoca la formazione di buchi al di fuori delle regioni polari. Tuttavia, il freon già rilasciato nell’atmosfera impiegherà circa cento anni per decomporsi, quindi è improbabile che il numero di buchi dell’ozono nell’atmosfera terrestre diminuisca nel prossimo futuro.
Dall'ossigeno sotto l'influenza raggi ultravioletti. Nell'atmosfera terrestre è presente uno strato di ozono a un'altitudine di circa 25 chilometri: uno strato di questo gas circonda strettamente il nostro pianeta, proteggendolo dalle alte concentrazioni di radiazioni ultraviolette. Se non fosse stato per questo gas, l’intensa radiazione avrebbe potuto uccidere tutta la vita sulla Terra.
Lo strato di ozono è piuttosto sottile e non può proteggere completamente il pianeta dalla penetrazione delle radiazioni, che hanno un effetto dannoso sulla condizione e causano malattie. Ma per molto tempo è bastato a proteggere la Terra dal pericolo.
Negli anni '80 del XX secolo si scoprì che nello strato di ozono ci sono zone in cui il contenuto di questo gas è notevolmente ridotto: i cosiddetti buchi dell'ozono. Il primo buco è stato scoperto sopra l'Antartide da scienziati britannici, sono rimasti stupiti dalla portata del fenomeno: un'area con un diametro di oltre mille chilometri non aveva quasi nessuno strato protettivo ed era esposta a radiazioni ultraviolette più forti.
Successivamente furono scoperti altri buchi dell’ozono, di dimensioni più piccole, ma non per questo meno pericolosi.
Cause della formazione del buco dell'ozono
Il meccanismo di formazione dello strato di ozono nell'atmosfera terrestre è piuttosto complesso e la sua interruzione può portare a ragioni varie. Inizialmente, gli scienziati hanno proposto molte versioni: l'influenza delle particelle formate durante le esplosioni atomiche e l'impatto dell'eruzione del vulcano El Chicon; sono state espresse anche opinioni sulle attività degli alieni.
Le ragioni dell'assottigliamento dello strato di ozono possono essere la mancanza di radiazione solare, la formazione di nubi stratosferiche, vortici polari, ma molto spesso la concentrazione di questo gas diminuisce a causa delle sue reazioni con varie sostanze, che può essere sia di natura naturale che antropica. Le molecole vengono distrutte sotto l'influenza di idrogeno, ossigeno, cloro, composti organici. Finora gli scienziati non possono dire in modo inequivocabile se la formazione dei buchi dell’ozono sia causata principalmente dall’attività umana o se sia naturale.
È stato dimostrato che i freon rilasciati durante il funzionamento di molti dispositivi causano la perdita di ozono in media e alte latitudini, ma non influiscono sulla formazione dei buchi polari dell'ozono.
È probabile che una combinazione di molti fattori umani e naturali abbia portato alla formazione dei buchi dell’ozono. Da un lato, l'attività vulcanica è aumentata, dall'altro le persone hanno iniziato a influenzare seriamente la natura: lo strato di ozono può essere danneggiato non solo dal rilascio di freon, ma anche da collisioni con satelliti guasti. Grazie alla diminuzione del numero di vulcani in eruzione dalla fine del XX secolo e alle restrizioni sull'uso dei freon, la situazione ha cominciato a migliorare leggermente: gli scienziati hanno recentemente registrato un piccolo buco sopra l'Antartide. Uno studio più dettagliato sulla riduzione dell'ozono consentirà di prevenire l'emergere di queste aree.
Articolo ospite
Il problema dei buchi dell’ozono è uno dei più discussi. Gli scienziati stanno ancora discutendo sulle ragioni del loro aspetto, evidenziando vari fattori che influenzano, ma quasi tutti conoscono le conseguenze. Questo fenomeno non è così evidente come molti pensano grazie a numerosi media. Fino ad ora vengono studiati e analizzati i processi che causano l'assottigliamento dello strato di ozono.
Ragione principale
L'ozono è un gas che entra rapidamente in una reazione chimica e viene immediatamente distrutto, trasformandosi in altri composti. I catalizzatori di tali cambiamenti sono il cloro e il bromo, che oggi sono molto più abbondanti nell’atmosfera rispetto a diversi secoli fa. Le emissioni di queste sostanze sono attentamente controllate; nell'industria molti elementi sono già stati sostituiti con altri molto più sicuri. Ma il problema principale è che il periodo di decadimento del cloro, ad esempio, varia dai 75 ai 110 anni, a seconda delle condizioni ambientali. Per tutto questo tempo la sostanza influenzerà l'ozono. Tuttavia, una molecola di un composto dannoso per l'atmosfera distrugge letteralmente fino a mille unità di gas utile, che serve protezione affidabile per il pianeta. Questa è la causa principale dei buchi dell’ozono.
La più grande fonte di inquinamento è imprese industriali, che emettono nell'aria fumo con residui di bromo e cloro. Per molto tempo si è creduto che anche bombolette e aerosol contenessero sostanze distruttive, ma oggi questa teoria è stata confutata. È impossibile monitorare l’impatto di tali articoli domestici su scala globale perché è estremamente ridotto.
A ciò contribuisce anche lo sviluppo dei buchi dell’ozono trasporto aereo. Il carburante bruciato dagli aerei in grandi quantità contiene composti nocivi. Entrano immediatamente negli strati superiori dell'atmosfera, quindi influiscono sullo strato di ozono in modo ancora più negativo rispetto a numerose fabbriche. Gli scienziati notano anche che i buchi dell'ozono oggi si stanno espandendo attivamente esattamente dove si trovano numero maggiore rotte aeronautiche.
Studi recenti hanno dimostrato che la causa del crescente buco dell’ozono sono stati eventi catastrofici avvenuti in passato. Nucleare e armi chimiche le loro conseguenze complete non si sono ancora manifestate. Uno di questi è la rapida distruzione dello strato di ozono. Il numero delle buche pericolose in queste zone è in aumento, nonostante i numerosi sforzi volti a migliorare la situazione ambientale.
Conseguenze
Senza lo strato di ozono il pianeta non può esistere in una forma adatta alla vita. E più buchi dell’ozono ci sono, più velocemente viene distrutto lo strato protettivo dell’atmosfera. La tendenza al riscaldamento globale è in rapido aumento, i ghiacciai si stanno riducendo, il che porta a cambiamenti nelle correnti mondiali, anche inondazioni su larga scala e un cambiamento generale nella topografia della superficie terrestre.
Le conseguenze della comparsa dei buchi dell’ozono possono essere avvertite anche dagli esseri umani. È costantemente esposto radiazioni ultraviolette, così come l'esposizione ad altre particelle che penetrano dallo spazio. Di conseguenza, il sistema immunitario è il primo a soffrire, il numero di infezioni aumenta e le mutazioni sotto l'influenza delle radiazioni si accumulano nel DNA. Già oggi i medici notano un rapido aumento del numero di pazienti affetti da cancro della pelle, legato anche all’assottigliamento dello strato di ozono.
Le conseguenze per il mondo animale e vegetale non sono meno disastrose. Gli abitanti dell'oceano sono i primi a soffrire. Il plancton non può vivere strati superiori l'acqua sotto l'influenza di una radiazione ultravioletta così forte muore rapidamente. I pesci e gli animali di grandi dimensioni ricevono sempre meno cibo e le loro popolazioni stanno diminuendo. La stessa cosa accade sulla terra: gli alberi non riescono a produrre completamente ossigeno, muoiono, numerosi animali soffrono per la mancanza di cibo e intere specie sono a rischio di estinzione.
La prima cosa da chiarire è che il buco dell’ozono, contrariamente al suo nome, non è un buco nell’atmosfera. La molecola di ozono differisce da una normale molecola di ossigeno in quanto è costituita non da due, ma da tre atomi di ossigeno collegati tra loro. Nell'atmosfera, l'ozono è concentrato nel cosiddetto strato di ozono, ad un'altitudine di circa 30 km nella stratosfera. Questo strato assorbe i raggi ultravioletti emessi dal Sole, altrimenti la radiazione solare potrebbe causare gravi danni alla vita sulla superficie della Terra. Pertanto, qualsiasi minaccia allo strato di ozono merita di essere presa molto sul serio. Nel 1985, gli scienziati britannici che lavoravano al Polo Sud scoprirono che durante la primavera antartica, il livello di ozono nell’atmosfera era significativamente inferiore al normale. Ogni anno, nello stesso periodo, la quantità di ozono diminuiva, a volte in misura maggiore, a volte in misura minore. Sono comparsi anche buchi dell’ozono simili, ma meno pronunciati Polo Nord- durante la primavera artica.
Negli anni successivi, gli scienziati hanno capito perché appare il buco dell'ozono. Quando il sole tramonta e inizia la lunga notte polare, le temperature precipitano e si formano nubi altamente stratosferiche contenenti cristalli di ghiaccio. La comparsa di questi cristalli provoca una serie di complesse reazioni chimiche che portano all'accumulo di cloro molecolare (una molecola di cloro è costituita da due atomi di cloro uniti). Quando appare il sole e inizia la primavera antartica, sotto l'influenza dei raggi ultravioletti, i legami intramolecolari si rompono e un flusso di atomi di cloro si precipita nell'atmosfera. Questi atomi fungono da catalizzatori per reazioni che convertono l’ozono in ossigeno semplice, procedendo secondo il seguente duplice schema:
Cl + O 3 -> ClO + O 2 e ClO + O -> Cl + O 2
Come risultato di queste reazioni, le molecole di ozono (O 3) vengono convertite in molecole di ossigeno (O 2), mentre gli atomi di cloro originali rimangono allo stato libero e partecipano nuovamente a questo processo (ogni molecola di cloro distrugge un milione di molecole di ozono prima di vengono rimossi dall'atmosfera tramite altre reazioni chimiche). Come risultato di questa catena di trasformazioni, l’ozono comincia a scomparire dall’atmosfera sopra l’Antartide, formando un buco nell’ozono. Tuttavia, presto, con il riscaldamento, i vortici antartici vengono distrutti, Aria fresca(contenente nuovo ozono) si riversa nell'area e il buco scompare.
Nel 1987, il conferenza internazionale, dedicato alla minaccia allo strato di ozono, e industriale i paesi sviluppati ha deciso di ridurre e infine cessare la produzione idrocarburi clorurati e fluorurati (clorofluorocarburi, CFC) - sostanze chimiche che distruggono lo strato di ozono. Nel 1992, la sostituzione di queste sostanze con altre sicure ebbe un tale successo che fu presa la decisione di distruggerle completamente entro il 1996. Oggi gli scienziati ritengono che in circa cinquant'anni lo strato di ozono sarà completamente ripristinato.