Il Buco dell'Ozono è una bufala?

Sono circa trent'anni che si sente parlare del Buco dell'Ozono. Da come viene fatto passare il fenomeno il più delle volte, si direbbe che un grande buco si sia formato nell'ozonosfera che circonda la Terra.

(A sinistra: Il Buco dell'Ozono nel 2015)

Confesso di aver maturato un certo scetticismo riguardo a questa notizia la prima volta che ho sentito parlare della sintesi dell'Ozono, dato che questo si forma non appena dei raggi solari impattano sulle molecole di ossigeno.

Insomma, se anche si formasse un buco nello strato di Ozono attorno al pianeta, questo si chiuderebbe molto rapidamente! 

Badate, sono assolutamente dell'idea che il clima terrestre vada curato con la massima attenzione - dopotutto ho già scritto dell'Effetto Serra, dei Combustibili Fossili e delle Energie Pulite - ma l'idea che l'ozonosfera presentasse un foro non mi ha mai convinto del tutto. Ho deciso quindi di approfondire con qualche ricerca...

Che cos'è l'Ozono?

Avete presente l'aria che respiriamo tutti i giorni? Anche un bambino sa che è composta per il 20% dall'Ossigeno che ci serve per sopravvivere. Tuttavia, non tutti sanno in che forma inaliamo questo gas.

Se improvvisamente ci rimpicciolissimo di un miliardo di volte e cominciassimo a svolazzare tra le molecole d'aria troveremmo ben pochi atomi di Ossigeno liberi. La maggior parte di loro infatti sta in coppia con un partner. Il risultato è che una molecola d'aria ogni cinque è composta da due atomi di ossigeno, ed è chiamata Ossigeno Biatomico. Questi aggregati sono molto meno reattivi dei singoli atomi del gas, per cui una volta formati non tendono a separarsi.

Tuttavia, in natura possono verificarsi alcuni eventi - come delle intense scariche elettriche - che liberano abbastanza energia da separare l'Ossigeno Biatomico nei suoi due atomi costituenti. In effetti possiamo paragonare gli atomi di questo gas a delle palline particolarmente appiccicose: una volta che si sono incollate bisogna compiere un certo sforzo per separarle.

Se una forte scarica elettrica (come un fulmine) smembra un gran numero di molecole, molti atomi di Ossigeno vengono a trovarsi molto vicini tra loro. Può succedere in questi casi che si formino delle nuove molecole formate non da due ma da tre atomi: le molecole di Ozono.

(A destra: una molecola di ozono)

Si tratta di un gas particolarmente velenoso per gli esseri umani, al punto che siamo in grado di distinguerne l'odore anche inspirandone una sola molecola assieme ad altre cento milioni! Tuttavia, se in basse concentrazioni, l'odore dell'Ozono può persino essere gradevole: lo percepiamo generalmente durante i temporali, e ci riferiamo ad esso come "l'odore della pioggia" * .

Ad ogni modo, l'Ozono è un composto instabile, e tende a perdere un atomo di Ossigeno per ridursi alla forma biatomica dopo un po' di tempo (da qualche ora a qualche giorno).

I fulmini non sono però l'unico fenomeno in grado di sintetizzare l'Ozono.Probabilmente il fattore che contribuisce maggiormente alla sintesi di questo gas sono i raggi UV che ogni giorno partono dal Sole e raggiungono la nostra atmosfera - gli stessi per cui mettiamo la crema solare. Non appena un raggio UV impatta su una delle numerose molecole di Ossigeno presenti nell'alta atmosfera, i due atomi costituenti assorbono la radiazione e vengono sbalzati lontani l'uno dall'altro.

Dal momento che durante il giorno la luce solare bombarda incessantemente le molecole di Ossigeno Biatomico nell'alta atmosfera, è ragionevole supporre che a quell'altezza si trovi una gran concentrazione di singoli atomi di Ossigeno. Questi non perdono tempo e si combinano tra loro formando una certa quantità di Ozono (per questo motivo, nell'introduzione di questo post mi dichiaravo scettico sulla possibilità che un buco si formasse in questa zona). La concentrazione di questo gas raggiunge il massimo all'altezza di 24 chilometri, ma anche qui la forma triatomica dell'Ossigeno è così rara che se ne conta solo una molecola ogni quattro milioni! Ad ogni modo, tale superficie ricopre l'intero pianeta e prende quindi il nome di Ozonosfera.

La presenza di Ozono nell'alta atmosfera è di estrema importanza per la sopravvivenza di tutti gli esseri viventi, dal momento che scherma la superficie terrestre dalla gran parte dei raggi UV emessi dal Sole. 

Questi ultimi infatti non solo contribuiscono alla sintesi di Ozono, mascindono le molecole di questo gas non appena impattano su di esse. Quando questo accade, il raggio UV viene assorbito dalla molecola e uno dei tre atomi di Ossigeno si stacca e va ad unirsi ad un'altra molecola biatomica. Di conseguenza, non appena una molecola di Ozono si rompe un'altra prende subito il suo posto. Il ciclo di creazione e distruzione dell'Ozono è tale da mantenere pressoché costante la quantità di questo gas nell'ozonosfera. Tuttavia, altri fattori (come la circolazione dei venti) fanno sì che l'Ozonosfera sia più sottile all'equatore e più spessa ai poli.

È nel nostro pieno interesse preservare questo scudo protettivo, dal momento che se tutti i raggi UV raggiungessero la Terra il nostro equilibrio ne sarebbe totalmente sconvolto. Basti pensare che una piccola innaturale riduzione dell'Ozonosfera permetterebbe ai raggi UV di raggiungere gli oceani in quantità tale da decimare gli organismi che compongono il plancton. Le conseguenze sarebbero devastanti per i tutti gli animali che se ne cibano, con ovvie conseguenze sulla catena alimentare. Nemmeno noi umani saremmo esclusi dagli esiti infausti di una tale variazione nell'ozonosfera (per quanto misera), dato che saremmo esposti in misura estremamente maggiore al rischio di contrarre un cancro alla pelle.

In cosa consiste il Buco dell'Ozono?

Per le ragioni presentate nel paragrafo precedente non è possibile che si formi un vero e proprio buco nell'ozonosfera: se anche per assurdo si formasse, i raggi UV porterebbero immediatamente alla formazione di nuovo Ozono cosicché la fenditura si rimarginerebbe in un lampo. Ma allora perché si sente parlare così spesso di un fenomeno che non può verificarsi?

D'accordo, ho speso un intero paragrafo per arrivare a dire che non è possibile che si formi un "buco" nell'ozonosfera. Cionostante nulla impedisce che il ciclo di creazione e distruzione dell'Ozono possa essere alterato. Ad esempio, alcuni fattori potrebbero far sì che l'Ozono venga scisso più rapidamente.

In effetti, a partire dal 1974 furono portati alla luce alcuni fatti allarmanti, primo fra i quali il fatto che lo strato di Ozono ai poli si riduceva di anno in anno. Questo fenomeno venne impropriamente chiamato Buco dell'Ozono, sebbene non rappresenti un vero e proprio foro ma una riduzione dello spessore dell'ozonosfera. Furono condotte le dovute ricerche e nel 1985 si arrivò a individuare la causa di questo fenomeno.

Insospettabilmente, la progressiva riduzione di Ozono poteva essere fatta risalire all'eccessiva presenza di un altro gas nell'atmosfera: il Freon.

Il Freon ha due principali utilizzi:

viene inserito nelle bombolette spray per aumentare la pressione al loro interno.
è alla base del funzionamento dei nostri frigoriferi, e dei nostri climatizzatori. In generale, viene adoperato quando si tratta di raffreddare qualcosa artificialmente.

Il fatto che il Freon causava il Buco dell'Ozono fu una scoperta davvero inattesa perché questo è eccezionalmente inerte e non reagisce quasi con nulla. Ecco perché nessuno si preoccupava delle 770000 tonnellate di Freon che venivano immesse nell'atmosfera ogni anno!

Tuttavia, per quanto inerte, il Freon accelera il processo di rottura dell'Ozono. L'effetto non è drammatico, ma è certamente in grado di turbare l'equilibrio del ciclo di creazione e distruzione di questo gas. Da ciò consegue chel'ozonosfera tende a diradarsi sempre di più.

Una volta identificata la causa del Buco dell'Ozono, l'uso del Freon all'interno delle bombolette spray si è notevolmente ridotto. Tuttavia, non è altrettanto facile sostituirlo nei cicli frigoriferi (di cui siamo ormai dipendenti), per cui l'ozonosfera continua a essere minacciata!

Quello che accadrà in futuro dipenderà molto dalle politiche adottate dalle nazioni più industrializzate in materia ambientale. Tuttora è in vigore il Trattato di Montreal, firmato da 192 nazioni, che tutela la salute dell'Ozonosfera. Il documento sancisce che la produzione di Freon debba cessare completamente entro l'anno 2030: una vera sfida, ma che dobbiamo vincere se teniamo alla nostra sopravvivenza.

Purtroppo, non tutti la pensano così...

Conclusioni

L'Ozono è una forma di ossigeno formata da molecole composte da tre atomi anziché due. Si tratta di un gas fondamentale alla nostra sopravvivenza in quanto scherma la superficie terrestre dalla gran parte dei raggi UV. Tuttavia, ricerche condotte circa quarant'anni fa hanno evidenziato che lo strato protettivo di Ozono si sta lentamente riducendo a causa dell'elevata presenza di Freon nell'atmosfera.

Il Buco dell'Ozono non è quindi un vero e proprio buco, ma piuttosto un assottigliamento più o meno marcato dell'ozonosfera. Ad ogni modo le conseguenze di una tale riduzione potrebbero essere davvero catastrofiche, per cui è bene prendere delle contromisure. Il provvedimento più importante attuato in quest'ambito è sancito dal Trattato di Montreal, che impegna le nazioni che lo sottoscrivono ad eliminare la produzione di Freon entro il 2030.

Fonte: www.scoprirelafisica.it