Torno subitoPerché il buco dell’ozono deve continuare a preoccuparci

Nel 2019 sembrava quasi scomparso, ma nel corso del 2020 si sono di nuovo aperte delle voragini sopra i Poli. E, anche se il Protocollo di Montréal sembra funzionare, bisogna però stare attenti all’influsso del climate change sulla distribuzione di questo gas fondamentale per la nostra vita

Photo by Ricardo Gomez Angel on Unsplash

Uno tra i più grandi, profondi e duraturi buchi monitorati negli ultimi 40 anni. Così l’organizzazione meteorologica mondiale ha definito la voragine che il 20 settembre scorso ha raggiunto nell’ozonosfera, sopra il Polo Sud, un’estensione pari a quella della superficie del Nord America, richiudendosi poi a fine dicembre «dopo una stagione eccezionale a causa delle condizioni meteorologiche naturali e della continua presenza di sostanze che riducono lo strato di ozono nell’atmosfera».

Le condizioni meteorologiche che hanno reso il buco sopra l’Antartide così vasto sono le stesse che, la scorsa primavera, avevano favorito la formazione della voragine record sopra il Polo Nord. «Quello di quest’anno sopra il continente antartico – spiega il fisico del clima Antonello Pasini – è stato un buco incentivato dalla massa d’aria gelida e stabile degli ultimi sei mesi (cioè dal vortice polare) che ha confinato l’aria fredda della stratosfera proprio sopra il Polo Sud». Qui, le basse temperature e le nubi stratosferiche hanno favorito la decomposizione dell’ozono.

 

«Quando invece – continua lo scienziato – l’aria fredda non permane sopra l’Antartide, ma si muove ad esempio verso il Sudamerica, si mescola con le correnti ricche di ozono di altre latitudini e si riscalda. In questo modo, la perdita di ozono sopra il Polo Sud viene compensata».
Ciò spiega come mai solo un anno prima, sopra l’Antartide, sia stato osservato il buco più piccolo mai registrato da quando l’uomo ha preso coscienza dell’esistenza di questo problema, ovvero negli anni Ottanta.
«Le variazioni interannuali sono dovute al freddo», sottolinea Henri Diémoz, ricercatore dell’Agenzia regionale per la protezione dell’ambiente della Valle d’Aosta. «Di anno in anno il vortice polare (al Polo Nord o Sud) può essere più o meno intenso, il che può portare alla formazione di più o meno nubi stratosferiche polari, e dunque a una maggiore o minore produzione di composti attivi nella distruzione dell’ozono».

La scoperta
Le concentrazioni di ozono nell’atmosfera non variano solo in base a fattori naturali. Tra le cause di questo fenomeno, c’è anche l’utilizzo prolungato da parte dell’uomo di specifici composti chimici, gli alocarburi. Nel 1974, i chimici Molina e Rowland pubblicano sulla rivista scientifica Nature un articolo in cui viene illustrata la relazione tra i clorofluorocarburi (gas della famiglia degli alocarburi) e la riduzione dell’ozonosfera. Nel 1995 i due scienziati, insieme al chimico Crutzen, vincono il premio Nobel per la chimica «per il loro lavoro sulla chimica dell’atmosfera, in particolare riguardante la formazione e la decomposizione dell’ozono».

Nel 1985, sempre su Nature, appare un articolo di un gruppo di scienziati, tra cui il geofisico Farman, che parla di «grandi perdite di ozono» a oltre 20 chilometri di altezza sopra l’Antartide. Il problema del buco dell’ozono diventava, così, noto in tutto il mondo e, parallelamente, iniziava a crescere la consapevolezza che a incentivarlo fossero proprio composti chimici come i Cfc, a lungo impiegati nella produzione di frigoriferi, condizionatori d’aria, estintori e come propellente nelle bombolette spray.

Una volta emessi dall’uomo nell’atmosfera questi gas vengono trasportati dai venti nella stratosfera, cioè nella parte di atmosfera tra i 10 e i 50 km di altitudine, dove possono permanere per decenni e interagire con i raggi ultravioletti provenienti dal Sole che, soprattutto a temperature molto basse, li scindono nei loro componenti: bromo e cloro. Entrambi possono legarsi all’ozono, presente in abbondanza nella parte bassa della stratosfera (l’ozonosfera), trasformandolo in ossigeno biatomico, e riducendone così la concentrazione.

L’esito dell’incontro tra queste molecole incentiva il buco dell’ozono, osservabile durante la primavera australe (agosto-ottobre) soprattutto ai Poli e in particolar modo sopra l’Antartide, dove le bassissime temperature favoriscono la reazione chimica.

I danni sugli ecosistemi
Come l’ossigeno, anche l’ozono è una molecola indispensabile per la vita sulla Terra. «Senza il primo non potremmo respirare, senza il secondo la superficie del nostro pianeta e gli esseri viventi che la abitano sarebbero colpiti dalle componenti più energetiche e potenzialmente nocive della radiazione solare ultravioletta», sottolinea Diémoz. «Assorbendo la componente più dannosa della radiazione e trasformandola in “innocuo” calore – continua il ricercatore dell’Arpa -, lo strato di ozono ci protegge come un “ombrello”, anche se estremamente sottile: rispetto alle centinaia di km dell’atmosfera che circonda la Terra, il suo spessore complessivo è di appena 3 millimetri».

Nell’uomo l’interazione con i raggi solari più aggressivi (UV-C e UV-B), che l’ozono trattiene e assorbe, favorisce l’insorgenza di diversi tipi di tumore ma anche disturbi di deficienza immunitaria e danni al Dna. I raggi solari nocivi sono anche in grado di alterare crescita, catene alimentari e cicli biochimici degli ecosistemi terrestri e acquatici, compromettendo la fotosintesi clorofilliana, quindi la crescita delle piante e la produttività agricola.

Il Protocollo di Montréal
Nel 1987 la comunità internazionale firma a Montréal un “Protocollo sulle sostanze nocive per l’ozono atmosferico” con l’obiettivo di abbattere la produzione e il consumo di sostanze che distruggono l’ozono in atmosfera e preservare così l’integrità dell’ozonosfera. Il Protocollo nasce come integrazione e applicazione pratica della Convenzione per la protezione dello strato di ozono (Convenzione di Vienna) siglata nel 1985 per «promuovere la ricerca su questo problema e la collaborazione e lo scambio di informazioni tra gli Stati aderenti, favorendo l’attività legislativa dei singoli Paesi». Considerato il più grande successo riguardante la tutela e difesa dell’ambiente nella storia delle Nazioni Unite, il Protocollo di Montréal è il primo trattato internazionale ad aver riunito tutti i Paesi del mondo.

Le Parti del Protocollo si riuniscono ogni anno per garantire il buon esito dell’attuazione dell’accordo: durante la ventottesima riunione, tenuta a Kigali nel 2016, è stato approvato un emendamento per la progressiva eliminazione degli idrofluorocarburi (Hfc), il cui uso era stato introdotto proprio con l’adozione del Protocollo in sostituzione dei Cfc. Tuttavia, il gas in questione, pur non riducendo l’ozono, rappresenta un potente gas serra con un impatto climalterante 14 mila volte superiore a quello dell’anidride carbonica. «Le emissioni complessive di sostanze che distruggono l’ozono (ozone-depleting) sono fortemente diminuite nel corso degli anni e i primi, deboli segni di “guarigione” (healing) nello strato di ozono al Polo Sud sono già visibili», ricorda Diémoz.

Produzione di sostanze che riducono l’ozono (Fonte: Agenzia europea dell’ambiente)

Tra il 1986 e il 2018 il consumo globale di sostanze che riducono l’ozonosfera (ODS) è diminuito del 98,5%

 

Area massima del buco dell’ozono (Fonte: Agenzia europea dell’ambiente AEA)

«Quello di Montréal – sottolinea Pasini – è uno tra gli esempi più eclatanti e positivi di un protocollo, in cui le parti coinvolte hanno trovato un accordo abbastanza in fretta e che ha dato i suoi risultati. Il trend di lungo periodo del buco dell’ozono è in chiusura».

«Tuttavia – ricorda il ricercatore dell’Arpa Diémoz- occorre rimanere in guardia: nel 2018 è stata misurata una nuova crescita nelle emissioni di Cfc, poi attribuita a emissioni illegali nella Cina orientale».  «Si tratta – sostiene Pasini – di sorgenti abusive impegnate nei ricicli refrigeranti dei frigoriferi e nella produzione delle bombolette spray. Interrogato, il governo cinese è stato refrattario nel fornire spiegazioni, confessando di non poter controllare in modo completo un territorio tanto vasto».

La relazione con il cambiamento climatico
Buco dell’ozono e cambiamento climatico sono due fenomeni diversi ma legati da specifiche connessioni oggi oggetto di studio. «Stiamo cercando di capire – dice Pasini – se le oscillazioni del vortice polare, che può permanere sopra il Polo Nord oppure migrare verso latitudini più basse, siano influenzate dallo scioglimento dei ghiacci nell’Artico».

Ma il legame tra i due fenomeni non si esaurisce qui. Ad esempio, alcuni gas responsabili dell’effetto serra, e quindi del riscaldamento globale, sono distruttivi per l’ozono e altri possono influire indirettamente sull’andamento futuro di quest’ultimo. «Ecco perché dobbiamo tenere conto del riscaldamento globale e dei gas serra: per soppesare correttamente la buona riuscita del protocollo di Montréal (circa la metà del recupero dell’ozono che vediamo, infatti, è “merito” fortuito del cambiamento climatico) e per calcolare gli scenari futuri di evoluzione dell’ozono», sostiene Diémoz.

Il cambiamento climatico può influenzare la concentrazione atmosferica di ozono in almeno altri due modi. Il climate change, da una parte, oltre a portare un aumento delle temperature altera le correnti atmosferiche, accelerando il “nastro trasportatore” (la circolazione di Brewer-Dobson) che redistribuisce l’ozono sul pianeta dalle basse alle alte latitudini. «Inoltre, la radiazione ultravioletta solare sulla Terra non viene modulata esclusivamente dall’ozono atmosferico ma anche da altri fattori – come la copertura nuvolosa -, impattati a loro volta dal cambiamento climatico», riporta il ricercatore Arpa.

Ma anche le concentrazioni atmosferiche di ozono possono influire sul cambiamento climatico. «Nell’emisfero australe la voragine nell’ozonosfera ha influenzato il clima e le correnti atmosferiche riducendo le piogge in Australia e contribuendo alla siccità e allo sviluppo di incendi». Circa la metà delle variazioni di precipitazione nel Sud del mondo sarebbe dovuta proprio al “buco” dell’ozono. «Dimostrazioni, affascinanti e drammatiche allo stesso tempo, che in natura tutto è collegato», sottolinea Diémoz.

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