Lo strato di ozono è parte integrante di ciò che rende la Terra abitabile. Questa regione della stratosfera è responsabile dell'assorbimento della maggior parte delle radiazioni ultraviolette del Sole, garantendo così che gli organismi terrestri non vengano irradiati. Dagli anni '70, gli scienziati sono venuti a conoscenza di un costante declino di questo strato attorno alla regione polare meridionale, insieme a un importante calo stagionale. Quest'ultimo fenomeno, noto come il "buco dell'ozono", è stato una delle principali preoccupazioni per decenni.
I tentativi di porre rimedio a questa situazione si sono concentrati sulla riduzione dell'uso di prodotti chimici industriali, come i clorofluorocarburi (CFC). Questi sforzi culminarono con la firma del Protocollo di Montreal nel 1987, che prevedeva la completa eliminazione graduale delle sostanze che riducono lo strato di ozono (ODS). E secondo un recente studio condotto da un team di scienziati della NASA, il buco dell'ozono sta mostrando segni di un significativo recupero di conseguenza.
Lo studio, intitolato "Declino dell'esaurimento dell'ozono antartico e del cloro stratosferico inferiore determinato dalle osservazioni degli ecoscandagli dell'arto a microonde", è recentemente apparso sulla rivista scientifica Lettere di ricerca geofisica. Lo studio è stato condotto da Susan E Strahan e co-autore di Anne R. Douglass, due ricercatori con la NASA Goddard's Atmical Chemistry and Dynamics Laboratory.
Per motivi di studio, il team ha consultato i dati del satellite Aura della NASA, che monitora la regione polare meridionale dal 2005. Avviato nel 2004, lo scopo del satellite Aura era quello di condurre misurazioni di ozono, aerosol e gas chiave in l'atmosfera terrestre. E secondo le letture raccolte dal 2005, le riduzioni nell'uso dei CFC hanno portato a una riduzione del 20% nella riduzione dell'ozono.
In breve, i CFC sono composti chimici di lunga durata che sono costituiti da carbonio, cloro e fluoro. Dalla seconda metà del 20 ° secolo, sono stati utilizzati in numerose applicazioni industriali come la refrigerazione (come Freon), gli aerosol chimici (come propellenti) e come solventi. Alla fine, queste sostanze chimiche salgono nella stratosfera dove diventano soggette alle radiazioni UV e vengono scomposte in atomi di cloro.
Questi atomi di cloro sono devastanti con lo strato di ozono, dove si catalizzano per formare ossigeno gassoso (O²). Questa attività inizia intorno a luglio durante l'inverno dell'emisfero meridionale, quando i raggi del sole provocano un aumento nella catalizzazione dell'atmosfera di cloro e atomi di bromo derivati dal CFC. A settembre (ovvero la primavera nell'emisfero meridionale), l'attività raggiunge il picco, risultando nel "buco dell'ozono" che gli scienziati hanno notato per la prima volta nel 1985.
In passato, studi di analisi statistica hanno indicato che l'esaurimento dell'ozono è aumentato da allora. Tuttavia, questo studio - che è stato il primo a utilizzare le misurazioni della composizione chimica all'interno del buco dell'ozono - ha indicato che l'esaurimento dell'ozono sta diminuendo. Inoltre, ha indicato che la diminuzione è causata dal declino nell'uso dei CFC.
Come ha spiegato Susan Strahan in un recente comunicato stampa della NASA, "Vediamo molto chiaramente che il cloro proveniente dai CFC sta scendendo nel buco dell'ozono e che a causa di ciò sta avvenendo una riduzione dell'ozono". Per determinare in che modo l'ozono e le altre sostanze chimiche nell'atmosfera sono cambiate di anno in anno, gli scienziati hanno fatto affidamento sui dati del microonde Limb Sounder (MLS) del satellite Aura.
A differenza di altri strumenti che si affidano alla luce solare per ottenere spettri dai gas atmosferici, questo strumento misura tali gas e le rispettive emissioni di microonde. Di conseguenza, può misurare i gas in traccia sopra l'Antartide durante un periodo chiave dell'anno - quando l'emisfero meridionale sta vivendo l'inverno e il tempo nella stratosfera è calmo e le temperature sono basse e stabili.
Il cambiamento nei livelli di ozono dall'inizio alla fine dell'inverno dell'emisfero meridionale (dall'inizio di luglio a metà settembre) è stato calcolato quotidianamente utilizzando le misurazioni MLS ogni anno dal 2005 al 2016. Mentre queste misurazioni indicavano una diminuzione della perdita di ozono, Strahan e Douglass volevano essere responsabili delle riduzioni nell'uso dei CFC.
Lo hanno fatto cercando segni rivelatori di acido cloridrico nei dati MLS, che il cloro si formerà reagendo con il metano (ma solo quando tutto l'ozono disponibile è esaurito). Come ha spiegato Strahan:
"Durante questo periodo, le temperature antartiche sono sempre molto basse, quindi il tasso di distruzione dell'ozono dipende principalmente dalla quantità di cloro presente. Questo è quando vogliamo misurare la perdita di ozono ... Verso la metà di ottobre, tutti i composti del cloro vengono opportunamente convertiti in un gas, quindi misurando l'acido cloridrico abbiamo una buona misurazione del cloro totale. "
Un altro suggerimento è venuto sotto forma di livelli di protossido di azoto, un altro gas di lunga durata che si comporta proprio come i CFC in gran parte della stratosfera, ma che non è in declino come i CFC. Se i CFC nella stratosfera stessero diminuendo, significherebbe che sarebbe presente meno cloro rispetto all'ossido nitroso. Confrontando le misurazioni MLS di acido cloridrico e protossido di azoto ogni anno, hanno determinato che i livelli di cloro stavano diminuendo di circa lo 0,8 per cento all'anno.
Come indicato da Strahan, ciò ha comportato una riduzione del 20% dal 2005 al 2016, in linea con quanto previsto. "Questo è molto vicino a ciò che il nostro modello prevede che dovremmo vedere per questa quantità di declino del cloro", ha detto. "Questo ci dà la fiducia che la riduzione dell'esaurimento dell'ozono fino a metà settembre, dimostrata dai dati MLS, sia dovuta al calo dei livelli di cloro proveniente dai CFC. Ma non stiamo ancora assistendo a una chiara riduzione delle dimensioni del buco dell'ozono perché è controllato principalmente dalla temperatura dopo la metà di settembre, che varia molto da un anno all'altro. "
Si prevede che questo processo di recupero continuerà man mano che i CFC lasciano gradualmente l'atmosfera, anche se gli scienziati prevedono che un recupero completo richiederà decenni. Questa è un'ottima notizia considerando che il buco dell'ozono è stato scoperto solo circa tre decenni fa e che i livelli di ozono hanno iniziato a stabilizzarsi circa un decennio dopo. Tuttavia, come ha spiegato Douglass, è improbabile che una piena ripresa abbia luogo fino alla seconda metà di questo secolo:
“I CFC durano da 50 a 100 anni, quindi rimangono a lungo nell'atmosfera. Per quanto riguarda il buco dell'ozono, stiamo osservando il 2060 o il 2080. E anche allora potrebbe esserci ancora un piccolo buco ".
Il protocollo di Montreal viene spesso pubblicizzato come esempio di efficace azione internazionale sul clima, e per buoni motivi. Il protocollo è stato raggiunto tredici anni dopo il raggiungimento del consenso scientifico sull'esaurimento dell'ozono, e solo due anni dopo la scoperta piuttosto allarmante del buco dell'ozono. E negli anni che seguirono, i firmatari rimasero impegnati nei loro obiettivi e raggiunsero riduzioni target.
In futuro, si spera che un'azione simile possa essere realizzata sul cambiamento climatico, che è stato soggetto a ritardi e resistenza per molti anni. Ma come dimostra il caso del buco dell'ozono, l'azione internazionale può affrontare un problema prima che sia troppo tardi.
