MUCIZA 2021

Resumen

La capa de ozono es un cinturón compuesto del naturalmente presente gas «ozono». Se encuentra entre 15 y 30 kilómetros por encima de la Tierra y funciona como escudo de la radiación ultravioleta B (UVB) emitida por el Sol.

Hoy en día, existe en nuestra sociedad una gran preocupación por la capa de ozono ya que se está deteriorando debido a la liberación de contaminantes químicos como el cloro y el bromo. Dicho deterioro permite que grandes cantidades de rayos ultravioletas B lleguen a la Tierra. Estos rayos pueden ser la causa de cáncer de piel y cataratas en seres humanos, y ser nocivos para los animales también.

https://www.youtube.com/watch?v=5IaU2pcsoLU

Pregunta de Investigación

¿Cómo reducir la contaminación en la capa de ozono? ¿Qué se recomienda para reducir la contaminación en la capa de ozono?

Planteamiento del Problema

Durante varios años la contaminación ha generado que la capa de ozono se vaya deteriorando lo que ocasiona daños que perjudican la salud y el medio ambiente.

Antecedentes

La capa de ozono es una de las capas de la atmósfera. Es un delgado pero importantísimo escudo de altos contenidos de gas ozono (O3), el cual se halla entre los 19 y los 23 kilómetros de distancia por encima de la superficie terrestre, más precisamente, en la estratósfera. La atmósfera de la Tierra está conformada por distintas capas y está compuesta principalmente por nitrógeno y oxígeno, el segundo elemento más común. La capa de ozono es importante por varias razones, especialmente porque es lo que ayuda a proteger la vida en la Tierra de la radiación ultravioleta perjudicial del Sol.

La capa de ozono rodea la Tierra y la protege de los peligrosos rayos del Sol. La contaminación de la capa de ozono, sobre las capas superiores, hace que los rayos UVB del Sol incrementen los niveles de ozono en la superficie terrestre, especialmente sobre las zonas urbanas y suburbanas, que son las más contaminadas.

Ya desde la década de los ’70, los científicos han estado alertando en forma constante acerca de la progresiva destrucción de la capa de ozono a causa de la contaminación que provoca el Hombre y una variedad de sus actividades, así como el hecho de que el uso de productos como los clorofluorocarbono (CFC) y las emisiones de gases nocivos para la capa de ozono podrían llevar a una crisis global climática. Pero concientizar a las masas no fue nada sencillo y al mundo le tomó demasiado tiempo entender estas advertencias, tanto como para que un agujero se abriera en la capa de ozono.

Según varios informes del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), los niveles de crecimiento en la emisión de CFC han disminuido, pero el lado negativo es que existe un crecimiento constante de sustancias que contaminan el agujero de ozono en la estratósfera y éste proveniente sobre todo de fuentes industriales.

Las mismas moléculas de ozono que nos protegen del Sol en la estratosfera pueden causar problemas graves cuando se encuentran cerca de la superficie de la Tierra. La radiación ultravioleta-B daña a los seres humanos, animales y también a las plantas. Hoy se estima que la cantidad de casos de cáncer de piel han aumentado debido a la disminución del ozono estratosférico en la capa de ozono.

La pérdida de la masa biológica que significa el fitoplancton es atribuida al aumento de la radiación ultravioleta y es la base de la cadena alimentaria marina. Se calcula que en la Antártida, el crecimiento del fitoplancton disminuye entre casi un 6% y un 12%. Si a esto le sumamos que casi todas las plantas y animales sufren los efectos de la contaminación, tenemos un futuro muy incierto como especie humana si no hay un cambio significativo.

El ozono se encuentra en pequeñas cantidades en nuestra atmósfera, si bien su presencia en las capas alta de la atmósfera es vital para la vida en la tierra en la troposfera es un contaminante para la salud y el medio ambiente.

Gran parte del ozono se ubica en la parte superior de la atmósfera llamada estratósfera, a más de 10 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra. El 90% del ozono atmosférico se ubica en la “capa de ozono” que nos protege de los rayos ultravioletas dañinos que emite el sol.

A mediados de la década de 1970 se comprobó que algunos de los productos químicos producidos por el ser humano destruían el ozono, agotando la capa de este componente. Como consecuencia, aumenta la radiación ultravioleta en la superficie terrestre, lo que puede resultar en un aumento de la incidencia del cáncer de piel y cataratas.

Los investigadores profundizaron sus estudios para una mejor comprensión sobre el problema del agotamiento de la capa de ozono. Estaciones de monitoreo de la atmósfera descubrieron el aumento de la presencia de sustancias químicas agotadoras de la capa de ozono (SAO). Este fenómeno se relaciona con el aumento de la producción de sustancias químicas tales como clorofluorocarbonos (CFCs) que se usan en refrigeración, aire acondicionado, aerosoles y en la industria de la limpieza. Mediciones realizadas en laboratorios y en la atmósfera han identificado las reacciones químicas que destruyen el ozono. Por medio de datos numéricos es posible calcular el nivel de agotamiento de ozono sufrido hasta el momento y predecir daños futuros.

Observaciones realizadas en la capa de ozono han demostrado que su pérdida está efectivamente ocurriendo. Y se ha determinado que la destrucción más severa se localiza sobre la Antártida, conocida como el “agujero de ozono”. También se ha observado el adelgazamiento de la capa de ozono en otras regiones del mundo como en el Ártico y en latitudes medias del hemisferio norte.

La labor de científicos de diferentes partes del mundo ha contribuido para establecer una base sólida y científica para un mejor entendimiento del proceso de agotamiento de ozono. Gracias a ello, ahora sabemos que el ozono se está agotando efectivamente y cuáles son sus causas. Lo que es más importante, es que se ha descubierto que de continuar el aumento de la presencia de sustancias agotadoras de ozono, la capa de ozono estará aún más dañada.

Respondiendo a este problema, los gobiernos de los diferentes países del mundo han firmado en 1987 el Protocolo de Montreal como una medida global para hacer frente a este problema que afecta a todas las personas del mundo. Gracias al cumplimiento de las normas establecidas en dicho Protocolo, sus enmiendas y ajustes, controlando el uso de las sustancias químicas, sumado al desarrollo industrial de sustancias sustitutas “no agotadoras de ozono”, la acumulación de gases agotadores de ozono se ha frenado e incluso disminuido. Esto ha reducido el riesgo de futuros daños a la capa de ozono. Debemos continuar con la aplicación del Protocolo para recuperar la capa de ozono hacia fines del siglo XXI.

Actualmente, el día 16 de septiembre de cada año se celebra el Día Internacional para la Preservación de la Capa de Ozono, para conmemorar la firma del Protocolo de Montreal.

Causas de la destrucción de la capa de ozono

La destrucción o adelgazamiento de la capa ozono no es más que la disminución de la cantidad de ozono en la estratosfera terrestre. Se produce, principalmente, por la liberación de átomos de cloro y bromo que son los que destruyen el ozono.

Entre las causas naturales que contribuyen al agotamiento de la capa de ozono, se encuentran:

Las erupciones volcánicas.
Las corrientes de aire de la estratosfera.
La actividad solar.
Las bajas temperaturas, especialmente en invierno, que hacen que aumenten los niveles de cloro y de bromo, elementos que acaban rápidamente con el ozono. Por eso en la Antártida, en el Polo Sur, es donde tiene su origen el agujero de la capa de ozono, allí el frío extremo y las grandes cantidades de luz aceleran la conversión de los clorofluorocarbonos en cloro. La Antártida es entonces la zona con menos ozono del planeta.
El calentamiento global es causa y efecto de la destrucción de la capa de ozono. Por un lado, es perjudicial, pero por el otro, permite su regeneración. La subida de la temperatura en la superficie terrestre conlleva una disminución en la estratósfera donde se concentra 90% de las reservas de ozono. Ahora bien, mientras más grande se hace el agujero en la capa de ozono, mayor será el aumento de la temperatura terrestre.

Pero ese proceso natural deja de ser equilibrado cuando la actividad humana entra en juego.

Los Clorofluorocarbonos (CFCs) son los principales responsables del deterioro. Estos compuestos han sido creados por el hombre para la elaboración de aerosoles (desodorantes, insecticidas o ambientadores), de refrigerantes de los aires acondicionados y motores de algunos electrodomésticos, de disolventes y propelentes. En principio, se decía que eran amigables con el medioambiente, pero luego se descubrió que al usarlos, estos productos químicos se descomponen por la acción de la luz y liberan átomos de cloro que se elevan a la estratósfera, donde rompen las moléculas de ozono. Ahora bien, lo que más preocupa de ellos es su permanencia. Tienen una vida de entre 50 y 100 años, lo que quiere decir que muchas de las moléculas de cloro emitidas en los años 70 y 80, aun permanecen en la atmósfera como agentes contaminantes. Razones suficientes para que desde hace algunos años se decidiera regular su uso.
Otros productos, como los pesticidas agrícolas o los fertilizantes, que contienen bromo, bromuro de metilo y óxido de nitrógeno, también dañan la capa de ozono.

En el caso de los CFC, la nula producción nacional de estas sustancias y la exportación de las reservas generó un consumo negativo a partir del año 2006. El impulso de usar sustancias alternativas para sustituir aquellas con mayores potenciales de agotamiento, incrementó en un 88% el consumo de HCFC 49 desde finales de los años noventa hasta el año 2012. Sin embargo, debido a que su consumo también está regulado por el Protocolo, éste ha disminuido desde entonces (Figura 5.54; IB 1.3-5). Las metas de reducción progresiva de los HCFC lograron disminuir la meta del consumo de un 10% en 2015 y se busca alcanzar el 100% en 2040. Para información más detallada sobre producción, importación, exportación y consumo de SAO en México

Las metas de reducir el consumo de algunas sustancias en México fueron alcanzadas con anticipación: específicamente en CFC, tetracloruro de carbono, metilcloroformo, halones y bromuro de metilo. En el año 2005 se cerró la única planta productora de CFC en México, con esto se redujo 60% la producción en Latinoamérica y 12% a nivel mundial. Esta acción se adelantó cuatro años el cumplimiento del compromiso con el Protocolo. Actualmente en el país, todos los productos en aerosol, refrigeradores y aires acondicionados, así como la producción de espumas de poliuretano, están libres de CFC (Semarnat, 2005 y 2012).

Desde mediados de los años setenta 42 se descubrió que ciertas sustancias producidas por el hombre, empleadas comúnmente en los sistemas de aire acondicionado, refrigeración y en la fabricación de solventes y aerosoles, entre otros usos, destruían las moléculas de ozono. Estas sustancias, conocidas como sustancias que agotan la capa de ozono (SAO),43 además de ser emitidas por las actividades humanas existen de manera natural en la atmósfera. Entre las más conocidas están los clorofluorocarbonos (CFC), aunque también destacan los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), halones, bromuro de metilo (BM), tetracloruro de carbono (TET) y metilcloroformo (MCF).

Objetivo

Dar a conocer que los problemas de contaminación están perjudicando la capa de ozono.

Justificación

A nosotros nos interesó este tema porque últimamente por los días de cuarentena la contaminación en México no ha disminuido. Así que debemos de realizar algunos hábitos que pueden ayudar a que la capa de ozono se cierre por completo.

Hipótesis

Si evitamos el uso del auto, el uso de aerosoles, tirar basura y fumar entonces podremos ayudar a reducir la contaminación de la capa de ozono. Si se deja de utilizar contaminantes químicos como el CFCs, HCFCs, halones, tetracloruro de carbono y bromuro de metilo los cuales afectan a la capa de ozono se podrá detener el derretimiento de polos.

Método (materiales y procedimiento)

Se investigó el artículo de Mario Molina. Científico mexicano, descubridor del agujero en la capa de ozono.

Comparto su investigación que fue publicada el 8 de Abril del 2002. A través de la siguiente liga:

http://dialogo.ugr.es/contenidos/nobel/nb-molina.htm

Galería Método

Resultados

Los resultados a los que llegamos después de haber realizado un análisis de la investigación de Mario Molina fueron los siguientes:

Durante el Foro de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) México 2018, Mario Molina, Premio Nobel de Química, comentó que espera que se desarrolle un acuerdo internacional para enfrentar el cambio climático.

Como resultado de sus estudios, Molina y Rowland (1975) encontraron que las moléculas tipo CFCs perdurarían unas décadas en la atmósfera antes de disociarse en la estratósfera, produciendo cloro atómico. Descubrieron que a 30 km de altura empieza un ciclo que remueve de la atmósfera unas cien mil moléculas de ozono por cada átomo de cloro producido por los CFCs. El ozono es una molécula formada por tres átomos de oxígeno. La mayor cantidad de ozono atmosférico se encuentra en la estratósfera.

Entre 10 y 50 km de altura. Su concentración es muy baja, del orden de una molécula de ozono por cada 10 millones de moléculas de aire. En la parte alta de dicha región se crea ozono a partir de moléculas de dos átomos de oxígeno y radiación solar ultravioleta. Este proceso absorbe parte de esta radiación evitando así que llegue a la superficie terrestre. Además, la creación de ozono produce calor, necesario para la existencia misma de la estratósfera. De esta manera, la capa de ozono contribuye a la regulación de la temperatura e indirectamente del clima terrestre. La disminución y eventual desaparición de esta capa tendría consecuencias muy graves para la salud humana (UNEP, 1998); por ejemplo, un aumento en la incidencia de cáncer de piel (Slaper, 1996), así como un aumento en problemas oculares, como las cataratas (WHO, 1994). Pero no sólo los humanos son afectados: las plantas, los océanos e incluso los materiales (polímeros como plásticos, hilos y tejidos) que usamos se verían afectados por un incremento de la radiación solar ultravioleta.

Esperamos que la contaminación disminuya y la capa de ozono se cierre.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Podemos concluir qué son muy lamentables las consecuencias de la huella ecológica que hemos dejado como humanidad, aprendí que debemos de empezar a ser responsables y cuidar nuestro planeta evitando el uso del automóvil, dejar de utilizar los aerosoles pues contienen compuestos químicos que se acumulan en el ambiente y perjudican la capa de ozono.

Por lo que nuestra hipótesis qué mencionamos al inicio que es, si dejamos de utilizar contaminantes químicos como el CFCs, HCFCs, halones, tetracloruro de carbono y bromuro de metilo los cuales afectan a la capa de ozono se podrá detener el derretimiento de polos.