Ozono nell'Atmosfera: Stratosfera vs Troposfera
L'ossigeno che respiriamo è diossigeno (O₂), due atomi di ossigeno. L'ozono, allotropo dello stesso elemento, ha un atomo in più: formula O₃. Gas bluastro dall'odore pungente, si trova in alte concentrazioni nella stratosfera (atmosfera superiore) e in concentrazioni moderate nella troposfera (atmosfera inferiore).
Ozono in Stratosfera e Troposfera
- L'ozono stratosferico naturale (8-50 km dalla Terra) ha comportamento e funzione diversi da quello troposferico. Le molecole di ozono stratosferico vengono scisse dai raggi UV solari; gli atomi di ossigeno liberati, altamente reattivi, si combinano con O₂ formando O₃. Questo ozono assorbe la maggior parte delle radiazioni UV a onda corta, fungendo da scudo terrestre contro la radiazione solare pericolosa.
- Nella troposfera (0-13 km), la temperatura cala per minori pressioni dei gas e ridotto trasporto di calore dalla superficie. La radiazione solare che colpisce la Terra rimbalza nella troposfera dove la turbolenza ridistribuisce i raggi UV. Idrocarburi da suolo e piante e modeste quantità di ozono stratosferico sono le fonti naturali di ozono troposferico.
Buco dell'Ozono
- Nel 1985, un team meteorologico britannico scoprì che le concentrazioni di ozono sull'Antartide erano crollate del 40% tra 1977 e 1984 rispetto ai livelli del 1960. Prima evidenza chiara che attività umane alterano l'ambiente. I clorofluorocarburi (CFC) usati in refrigeranti, bombolette spray e altri prodotti non sono tossici né infiammabili, ma salgono in stratosfera e vengono scissi dalla radiazione in atomi di cloro. In alta atmosfera, singoli atomi di cloro possono distruggere decine di migliaia di molecole di ozono, erodendo lo scudo terrestre.
- Il Protocollo di Montreal (1987) ha avviato lo sforzo internazionale per eliminare i CFC, ma i loro effetti sulla stratosfera durano 100 anni. L'aumento di radiazione UV causa invecchiamento precoce, tumori cutanei, cataratte e danni al sistema immunitario.
Inquinamento da Ozono
- Mentre in stratosfera l'ozono è protettivo, in troposfera funge da gas serra. Generato dalla reazione chimica tra ossidi di azoto (industria, veicoli) e idrocarburi, è componente principale dello smog. Irritante polmonare paragonabile al fumo di sigaretta, aumenta suscettibilità a infezioni, asma, enfisema e altre patologie respiratorie. Gli stomi fogliari si chiudono per alti livelli di ozono, rallentando fotosintesi e crescita. Gli effetti sull'agricoltura possono minacciare l'approvvigionamento alimentare mondiale.