Todo lo que necesitas saber sobre la capa de ozono

La capa de ozono es una región de alta concentración de ozono que se encuentra en la estratosfera, la cual se localiza entre 15 a 35 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. La capa de ozono actúa como un escudo invisible y nos protege de la dañina radiación ultravioleta (UV) del sol.

¿Qué es la capa de ozono?

La capa de ozono es una región de alta concentración de ozono que se encuentra en la estratosfera, la cual se localiza entre 15 a 35 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. La capa de ozono actúa como un escudo invisible y nos protege de la dañina radiación ultravioleta (UV) del sol. En particular, la capa de ozono nos protege de un tipo determinado de UV, conocida como radiación UV-B, que provoca las quemaduras solares que todos conocemos. La exposición a largo plazo a altos niveles de UV-B amenaza la salud humana y daña a la mayoría de los animales, plantas y microbios, por lo que se puede decir que la capa de ozono protege toda la vida en la Tierra.

¿Cómo nos protege el ozono de los rayos UV-B?

El ozono absorbe la radiación UV-B del sol. Cuando una molécula de ozono absorbe UV-B, se separa en una molécula de oxígeno (O 2 ) y un átomo de oxígeno separado (O). Posteriormente, los dos componentes pueden reformar la molécula de ozono (O 3 ). Al absorber los rayos UV-B en la estratosfera, la capa de ozono evita que niveles dañinos de esta radiación lleguen a la superficie de la Tierra.

¿Cómo se produce y destruye el ozono en la estratosfera?

El ozono se produce y se destruye todo el tiempo. Además de UV-B, el sol también emite otra forma de luz ultravioleta, UV-C. Cuando la luz UV-C llega a la estratosfera, las moléculas de oxígeno la absorben por completo y nunca llega a la superficie de la Tierra. UV-C divide las moléculas de oxígeno en átomos de oxígeno. Estos átomos individuales luego reaccionan con otras moléculas de oxígeno para producir ozono. Entonces, estas reacciones aumentan la cantidad de ozono en la estratosfera.

Pero el ozono no es el único gas en la estratosfera. Otros gases que contienen nitrógeno e hidrógeno también se encuentran en la estratosfera y participan en ciclos de reacción que destruyen el ozono convirtiéndolo nuevamente en oxígeno. Entonces, estas reacciones disminuyen la cantidad de ozono en la estratosfera.

Cuando no se altera, el equilibrio entre los procesos naturales de producción y destrucción del ozono mantiene una concentración constante de ozono en la estratosfera. Desafortunadamente, nosotros, los humanos, no dejamos este proceso natural intacto…

El agotamiento de la capa de ozono y el “agujero de la capa de ozono”

A mediados de la década de 1970, los científicos se dieron cuenta de que la capa de ozono estaba amenazada por la acumulación de gases que contenían halógenos (cloro y bromo) en la atmósfera. Luego, a mediados de la década de 1980, los científicos descubrieron un “agujero” en la capa de ozono sobre la Antártida, la región de la atmósfera terrestre con un agotamiento severo.

Entonces, ¿qué causa el adelgazamiento de la capa de ozono alrededor del mundo y el "agujero de ozono" sobre la Antártida?

Se determinó que los productos químicos fabricados por el hombre que contienen halógenos son la causa principal de la pérdida de ozono. Estos productos químicos se conocen colectivamente como sustancias que agotan la capa de ozono (SAO). Las SAO se utilizaron literalmente en miles de productos en la vida diaria de las personas en todo el mundo.

Las SAO más importantes fueron los clorofluorocarbonos (CFC), que en un momento fueron ampliamente utilizados en acondicionadores de aire, refrigeradores, latas de aerosol y en inhaladores utilizados por pacientes con asma. Otros productos químicos, como los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), los halones y el bromuro de metilo también agotan la capa de ozono. La mayoría de nuestras computadoras, aparatos electrónicos y partes de nuestros electrodomésticos se limpiaron con solventes que agotan la capa de ozono. Los tableros de instrumentos de los automóviles, las espumas aislantes en nuestras casas y edificios de oficinas, las calderas de agua e incluso las suelas de los zapatos se fabricaron con CFC o HCFC. Las oficinas, las instalaciones informáticas, las bases militares, los aviones y los barcos utilizan mucho los halones para la protección contra incendios. Muchas de las frutas y verduras que comíamos fueron fumigadas con bromuro de metilo para matar plagas.

¿Cómo estos químicos agotan el ozono?

Cuando una molécula de CFC llega a la estratosfera, finalmente absorbe la radiación ultravioleta, lo que hace que se descomponga y libere sus átomos de cloro. Un átomo de cloro puede destruir hasta 100.000 moléculas de ozono. Demasiadas de estas reacciones de cloro y bromo alteran el delicado equilibrio químico que mantiene la capa de ozono, lo que hace que el ozono se destruya más rápido de lo que se crea.

El agotamiento del ozono permite que más radiación UV-B llegue a la superficie de la Tierra y esa radiación también vienen numerosas consecuencias para la salud:

Consecuencias de la radiación UV-B para la salud humana

Consecuencias de la radiación UV-B para seguridad alimentaria

Los cultivos necesitan luz solar para la fotosíntesis, por lo que no pueden evitar la exposición a los rayos UV-B. Han desarrollado sistemas que reducen o reparan el daño, incluyendo pigmentos que actúan como ‘protectores solares’. Al igual que con la salud humana, existe un equilibrio entre los efectos positivos y negativos de los rayos UVB en las plantas. El agotamiento descontrolado de la capa de ozono habría desplazado este equilibrio muy hacia lo negativo.

Una mayor exposición a la radiación ultravioleta puede dañar las cadenas alimentarias acuáticas y causar daños directos a los crustáceos y las huevas de peces. Como resultado, el agotamiento descontrolado del ozono habría amenazado la pesca y otros recursos acuáticos que contribuyen significativamente al suministro mundial de alimentos.

Consecuencias de la radiación UV-B para el medio ambiente

Así como el agotamiento descontrolado del ozono amenaza la producción de alimentos, también amenaza a las plantas, los animales y los microbios en los ecosistemas naturales. Esos ecosistemas brindan los ‘servicios ecosistémicos’ de los que todos dependemos para obtener aire limpio y agua limpia, y para absorber dióxido de carbono para la atmósfera.

Consecuencias de la radiación UV-B para la vida en la tierra

Al igual que con los cultivos, las plantas silvestres pueden hacer frente a los niveles actuales de radiación UV-B, pero su crecimiento puede verse reducido por grandes aumentos de UV-B. La mayoría de los animales también parecen poder evitar los efectos dañinos de los niveles actuales de radiación UV-B. No sabemos en qué punto los mecanismos de protección de los animales se habrían visto superados por los aumentos sin precedentes de UV-B evitados en el mundo. Aun así, el daño a las plantas reduciría la disponibilidad de alimentos para los herbívoros, con consecuencias para toda la red alimentaria.

Consecuencias de la radiación UV-B para la vida Marina

Los océanos son los ecosistemas más grandes de la Tierra. Contienen microorganismos, animales y plantas que nos proporcionan la mitad del oxígeno que respiramos y gran parte de los alimentos que comemos. Un océano saludable es vital para nuestra supervivencia.

En los océanos, lagos y ríos, los rayos UV-B tienen efectos adversos en muchos aspectos diferentes de la biología de los organismos a lo largo de la cadena alimentaria. Si bien no existen modelos de ‘mundo evitado’ para las respuestas de los ecosistemas, los grandes aumentos en UV-B y luego las redes alimentarias completas se habrían interrumpido, amenazando la biodiversidad y los servicios de los ecosistemas.

Consecuencias de la radiación UV-B para los ecosistemas

A través de estos efectos en los ecosistemas, los aumentos a gran escala de UV-B podrían alterar el intercambio de dióxido de carbono entre la atmósfera y la biosfera. El aumento de la radiación UV también estimula la descomposición de las hojas en descomposición y otra materia orgánica. Juntos, los efectos del aumento de los rayos UV-B reducirían la capacidad de los ecosistemas para atrapar el dióxido de carbono, incluido el dióxido de carbono producido por las actividades humanas. De esta forma, el agotamiento del ozono a gran escala habría empeorado la acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera que está causando el cambio climático. El cambio de UV-B también altera el ciclo del nitrógeno y otras sustancias químicas en el medio ambiente, lo que puede empeorar la contaminación del aire.

Las posibles soluciones

En la década de 1980, la comunidad mundial decidió hacer algo con respecto al agotamiento del ozono. Con la creciente evidencia de que los CFC estaban dañando la capa de ozono y la comprensión de las muchas consecuencias del agotamiento descontrolado, los científicos y los encargados de formular políticas instaron a las naciones a controlar el uso de CFC. En respuesta, se adoptó el Convenio de Viena para la Protección de la Capa de Ozono en 1985, seguido por el Protocolo de Montreal relativo a las Sustancias que Agotan la Capa de Ozono en 1987. Son los primeros tratados ambientales internacionales respaldados universalmente por 198 naciones del mundo.

Enmienda de Kigali

Aunque el Protocolo de Montreal fue diseñado para eliminar gradualmente la producción y el consumo de SAO, algunos sustitutos de estas sustancias, conocidos como hidrofluorocarbonos (HFC), han demostrado ser potentes gases de efecto invernadero. De hecho, algunos HFC son mil veces más potentes que el dióxido de carbono para contribuir al cambio climático.

Después de varios años de esfuerzos, las partes acordaron el 15 de octubre de 2016 modificar el Protocolo para incluir medidas de control para reducir los HFC (la Enmienda de Kigali). Se espera que una reducción gradual exitosa de HFC evite un aumento de la temperatura global de hasta 0,4 grados centígrados para 2100, mientras continúa protegiendo la capa de ozono.

Poniendo las políticas en práctica

La Convención de Viena, el Protocolo de Montreal y la Enmienda de Kigali crean un marco político global para proteger la capa de ozono y el clima. La implementación de esas políticas ha requerido cambios profundos en muchos sectores comerciales y tecnológicos. Entre las cuales podemos mencionar:

El futuro está en nuestras manos

Hemos avanzado mucho, pero debemos seguir trabajando juntos para proteger la capa de ozono en el futuro. Mientras los científicos e investigadores encuentran nuevas soluciones y crean productos ecológicos, hay cosas que todos podemos hacer, como comprar productos etiquetados como “amigables con el ozono” o “sin HCFC”.

Reparar la capa de ozono es un logro importante, pero también demuestra algo importante a medida que miramos hacia el futuro, cómo lidiar con otros desafíos ambientales globales. El mensaje es claro: cuando las personas y los países de todo el mundo se unen, unidos por un objetivo común, podemos resolver problemas aparentemente imposibles.

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