¿Dónde está la capa de ozono? ¿Qué es la capa de ozono y por qué es perjudicial su destrucción?

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificación: 2024-02-12 06:08

La ozonosfera es la capa de la atmósfera de nuestro planeta que bloquea la parte más dura del espectro ultravioleta. Algunos tipos de luz solar tienen un efecto perjudicial sobre los organismos vivos. Periódicamente, la ozonosfera se vuelve más delgada, aparecen en ella brechas de varios tamaños. Los rayos peligrosos pueden penetrar libremente a través de los agujeros que han aparecido en la superficie de la Tierra. ¿Dónde se encuentra la capa de ozono? ¿Qué se puede hacer para salvarlo? El artículo propuesto está dedicado a la discusión de estos problemas de geografía y ecología de la Tierra.

¿Qué es el ozono?

El oxígeno en la Tierra existe en forma de dos compuestos gaseosos simples, forma parte del agua y de una gran cantidad de otras sustancias inorgánicas y orgánicas comunes (silicatos, carbonatos, sulfatos, proteínas, carbohidratos, grasas). Una de las modificaciones alotrópicas más conocidas del elemento es la sustancia simple oxígeno, su fórmula es O₂. La segunda modificación de los átomos es O (ozono). La fórmula de esta sustancia es O_{3. Las moléculas triatómicas se forman cuando hay un exceso de energía, por ejemplo, como consecuencia de las descargas de rayos en la naturaleza. A continuación, descubriremos qué es la capa de ozono de la Tierra, por qué su espesor cambia constantemente.}

El ozono en condiciones normales es un gas azul con un aroma fuerte y específico. El peso molecular de la sustancia es 48 (a modo de comparación, Mr_(aire)=29). El olor a ozono recuerda a una tormenta eléctrica, porque después de este fenómeno natural, hay más moléculas de O_{3 en el aire. La concentración aumenta no solo donde se encuentra la capa de ozono, sino también cerca de la superficie de la Tierra. Esta sustancia químicamente activa es tóxica para los organismos vivos, pero se disocia (descompone) rápidamente. En el laboratorio y la industria, se han creado dispositivos especiales - ozonizadores - para pasar descargas eléctricas a través del aire o el oxígeno.}

¿Qué es la capa de ozono?

Las moléculas

O_{3 tienen una alta actividad química y biológica. La unión del tercer átomo al oxígeno diatómico va acompañada de un aumento de la reserva energética y de la inestabilidad del compuesto. El ozono se descompone fácilmente en oxígeno molecular y una partícula activa, que oxida vigorosamente otras sustancias y mata los microorganismos. Pero más a menudo, las preguntas relacionadas con el compuesto oloroso se refieren a su acumulación en la atmósfera sobre la Tierra. ¿Qué es la capa de ozono y por qué es perjudicial su destrucción?}

Siempre hay una cierta cantidad de moléculas O_{3 cerca de la superficie de nuestro planeta, pero la concentración del compuesto aumenta con la altura. La formación de esta sustancia se produce en la estratosfera debido a la radiación ultravioleta del Sol, que transporta una gran cantidad de energía.}

Ozonosfera

Hayuna región del espacio sobre la Tierra donde hay mucho más ozono que en la superficie. Pero, en general, la capa, que consta de O_{3 moléculas, es delgada y discontinua. ¿Dónde se encuentra la capa de ozono de la Tierra o la ozonosfera de nuestro planeta? La variabilidad en el grosor de esta pantalla ha confundido repetidamente a los investigadores.}

Una cierta cantidad de ozono siempre está presente en la atmósfera de la Tierra, hay fluctuaciones significativas en su concentración con la altura ya lo largo de los años. Examinaremos estos problemas después de encontrar la ubicación exacta de la pantalla protectora de moléculas O_3.

¿Dónde está la capa de ozono de la Tierra?

Un aumento notable en el contenido de moléculas de ozono comienza a una distancia de 10 km y persiste hasta 50 km sobre la Tierra. Pero la cantidad de materia que está presente en la troposfera aún no es una pantalla. A medida que te alejas de la superficie terrestre, la densidad del ozono aumenta. Los valores máximos caen en la estratosfera, su región a una altitud de 20 a 25 km. Hay 10 veces más moléculas O_{3 aquí que en la superficie de la Tierra.}

Pero, ¿por qué el grosor y la integridad de la capa de ozono son motivo de preocupación para los científicos y la gente común? Un auge sobre el estado de la pantalla protectora estalló en el siglo pasado. Los investigadores han descubierto que la capa de ozono de la atmósfera sobre la Antártida se ha vuelto más delgada. Se estableció la causa principal del fenómeno: la disociación de las moléculas O_{3. La destrucción se produce como resultado del efecto combinado de una serie de factores, el principal de ellos es antropogénico, asociado con las actividades de la humanidad.}

Agujeros de ozono

En los últimos 30-40 años, los científicos han notado la aparición de brechas en la pantalla protectora sobre la superficie de la Tierra. La comunidad científica se ha alarmado por los informes de que la capa de ozono, el escudo de la Tierra, se está degradando rápidamente. Todos los medios a mediados de la década de 1980 publicaron informes sobre un "agujero" sobre la Antártida. Los investigadores notaron que esta brecha en la capa de ozono aumenta en la primavera. La razón principal del crecimiento del daño se denominó sustancias artificiales y sintéticas: clorofluorocarbonos. Los grupos más comunes de estos compuestos son los freones o refrigerantes. Se conocen más de 40 sustancias pertenecientes a este grupo. Provienen de muchas fuentes porque las aplicaciones incluyen alimentos, productos químicos, perfumes y otras industrias.

La composición de los freones, además de carbono e hidrógeno, incluye halógenos: flúor, cloro, a veces bromo. Una gran cantidad de estas sustancias se utilizan como refrigerantes en refrigeradores y acondicionadores de aire. Los propios freones son estables, pero a altas temperaturas y en presencia de agentes químicos activos, entran en reacciones de oxidación. Los productos de reacción pueden incluir compuestos tóxicos para los organismos vivos.

Pantalla de freones y ozono

Los clorofluorocarbonos interactúan con las moléculas de O3 y destruyen la capa protectora sobre la superficie de la Tierra. Al principio, el adelgazamiento de la ozonosfera se tomó como una fluctuación natural en su espesor, que ocurre todo el tiempo. Pero con el tiempo, se notaron agujeros como el "agujero" sobre la Antártida.en todo el hemisferio norte. El número de brechas ha aumentado desde la primera observación, pero son de menor tamaño que sobre el continente helado.

Inicialmente, los científicos dudaron de que fueran los CFC los que causaran el proceso de destrucción del ozono. Estas son sustancias con un gran peso molecular. ¿Cómo pueden llegar a la estratosfera, donde se encuentra la capa de ozono, si es mucho más pesada que el oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono? Las observaciones de los flujos ascendentes en la atmósfera durante una tormenta eléctrica, así como los experimentos, han demostrado la posibilidad de penetración de varias partículas con aire a una altura de 10 a 20 km sobre la Tierra, donde se encuentra el límite de la troposfera y la estratosfera.

Variedad de agotadores de ozono

El escudo de ozono también recibe óxidos de nitrógeno resultantes de la combustión de combustible en los motores de aviones supersónicos y varios tipos de naves espaciales. Complementa la lista de sustancias a partir de las cuales se destruye la atmósfera, la capa de ozono y las emisiones de los volcanes terrestres. A veces, las corrientes de gases y polvo alcanzan una altura de 10 a 15 kilómetros y se extienden por cientos de miles de kilómetros.

El smog sobre los grandes centros industriales y las megalópolis también contribuye a la disociación de las moléculas O₃ en la atmósfera. También se considera que la razón del aumento del tamaño de los agujeros de ozono es un aumento de las concentraciones de los llamados gases de efecto invernadero en la atmósfera, donde se encuentra la capa de ozono. Por lo tanto, el problema ambiental global del cambio climático está directamente relacionado con los problemas del agotamiento del ozono. El hecho es que los gases de efecto invernadero contienensustancias que reaccionan con moléculas O_{3. El ozono se disocia, el átomo de oxígeno hace que otros elementos se oxiden.}

Peligro de perder el escudo de ozono

¿Había brechas en la ozonosfera antes de los vuelos espaciales, la aparición de freones y otros contaminantes atmosféricos? Las preguntas anteriores son discutibles, pero se sugiere una conclusión: la capa de ozono de la atmósfera debe estudiarse y preservarse de la destrucción. Nuestro planeta sin una pantalla de moléculas O_{3 pierde su protección contra los rayos cósmicos duros de cierta longitud absorbidos por la capa de sustancia activa. Si el escudo de ozono es delgado o está ausente, entonces los procesos básicos de la vida en la Tierra están en peligro. La radiación ultravioleta excesiva aumenta el riesgo de mutaciones en las células de los organismos vivos.}

Protección de la capa de ozono

La f alta de datos sobre el espesor de la pantalla protectora en los últimos siglos y milenios dificulta las previsiones. ¿Qué sucede si la ozonosfera colapsa por completo? Durante varias décadas, los médicos han notado un aumento en el número de personas afectadas por cáncer de piel. Esta es una de las enfermedades causadas por el exceso de radiación ultravioleta.

En 1987, varios países se adhirieron al Protocolo de Montreal, que preveía la reducción y prohibición total de la producción de clorofluorocarbonos. Esta fue solo una de las medidas que ayudarán a preservar la capa de ozono, el escudo ultravioleta de la Tierra. Pero los freones todavía son producidos por la industria y entran a la atmósfera. Sin embargo, el cumplimiento de la MontrealEl protocolo condujo a la reducción de los agujeros de ozono.

¿Qué pueden hacer todos para salvar la ozonosfera?

Los investigadores sugieren que la restauración completa de la pantalla protectora llevará varias décadas más. Esto es en caso de que cese su destrucción intensiva, lo que genera muchas dudas. Los gases de efecto invernadero continúan ingresando a la atmósfera, se lanzan cohetes y otras naves espaciales, y la flota de aviones en diferentes países está creciendo. Esto significa que los científicos todavía tienen que desarrollar formas efectivas de proteger el escudo de ozono de la destrucción.

A nivel cotidiano, todos también pueden contribuir. El ozono se descompondrá menos si el aire se vuelve más limpio, contiene menos polvo, hollín y emisiones tóxicas de los vehículos. Para proteger la delgada ozonosfera, es necesario detener la quema de desechos, para establecer su eliminación segura en todas partes. El transporte debería cambiarse a combustibles más respetuosos con el medio ambiente y deberían ahorrarse varios tipos de recursos energéticos en todas partes.