Buco nell'ozono: differenze tra le versioni

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La '''riduzione dell'ozonoozonosfera''' e il '''buco dell'ozonoozonosfera''' sono due fenomeni connessi con la riduzione dell'[[ozono]] [[stratosfera|stratosferico]], intendendosi con essi rispettivamente:

[[File:NASA and NOAA Announce Ozone Hole is a Double Record Breaker.png|thumb|Immagine del più grande buco nell'ozono sopra l'Antartico mai registrato (Settembre 2006). Foto: NASA|250x250px]]

* il calo lento, relativamente stabile e globale dell'[[ozono]] [[Stratosfera|stratosferico]] totale ovvero nell'[[ozonosfera]] dai primi [[anni 1980|anni ottanta]] in poi;

La '''riduzione dell'ozono''' e il '''buco dell'ozono''' sono due fenomeni connessi con la riduzione dell'[[ozono]] [[stratosfera|stratosferico]], intendendosi con essi rispettivamente:

* il molto più potente, ma intermittente fenomeno didella riduzione dell'ozono delle [[regioni polari]] terrestri, quello a cui più propriamente ci si riferisce quando si parla di "buco dellnell'ozono", in realtà un assottigliamento marcato dello strato stesso.

* il calo lento, relativamente stabile e globale dell'[[ozono]] [[Stratosfera|stratosferico]] totale ovvero nell'[[ozonosfera]] dai primi [[anni 1980]] in poi;

Lo strato di ozono è uno schermo fondamentale per l'intercettazione di radiazioni letali per la [[vita]] sulla [[terraTerra]], e la sua formazione avviene principalmente nella stratosfera alle più irradiate [[Tropici|latitudini tropicali]], mentre la [[circolazione dell'attmosferaatmosfera|circolazione globale]] tende poi ad accumularlo maggiormente alle alte [[latitudine|latitudini]] e ai [[Polo geografico|poli]].

* il molto più potente, ma intermittente fenomeno di riduzione dell'ozono delle [[regioni polari]] terrestri, quello a cui più propriamente ci si riferisce quando si parla di "buco dell'ozono", in realtà un assottigliamento marcato dello strato.

Lo strato di ozono è uno schermo fondamentale per l'intercettazione di radiazioni letali per la [[vita]] sulla [[terra]], e la sua formazione avviene principalmente nella stratosfera alle più irradiate [[Tropici|latitudini tropicali]], mentre la [[circolazione dell'attmosfera|circolazione globale]] tende poi ad accumularlo maggiormente alle alte [[latitudine|latitudini]] e ai [[Polo geografico|poli]].

Il meccanismo di formazione del buco è diverso dall'assottigliamento alle [[medie latitudini]] dello strato di ozono, ma entrambi i fenomeni si basano sul fatto che gli [[alogeni]], principalmente [[cloro]] e [[bromo]], catalizzano reazioni ozono-distruttive. I composti responsabili appaiono essere principalmente dovuti all'azione umana.

I fenomeni stratosferici non vanno confusi col fatto che l'ozono è un energico ossidante e per gli esseri viventi è un gas altamente velenoso, quindi dannoso se presente a bassa quota, dove può formarsi essendo uno dei [[Inquinamento atmosferico#Contaminanti gassosi|contaminanti gassosi dell'inquinamento atmosferico]], un inquinante secondario formantesi in seguito, in genere, a combustioni, con caratteristiche [[Sterilizzazione (igiene)|sterilizzanti]] verso ogni forma di vita. Invece, come detto, in alta quota, è un gas essenziale al mantenimento della vita sulla Terra, poiché assorbe le radiazioni dannose ultraviolette, e tale strato può assottigliarsi, ma non può del tutto scomparire, dato che, dopo lo strato di ozono, i raggi UV irraggerebbero l'ossigeno presente nello strato atmosferico successivo andando a ricreare ancora ozono.

== Descrizione ==

I fenomeni stratosferici non vanno confusi col fatto che l'ozono è un energico ossidante e per gli esseri viventi è un gas altamente velenoso, quindi dannoso se presente a bassa quota, dove può formarsi essendo uno dei [[Inquinamento atmosferico#Contaminanti gassosi|contaminanti gassosi dell'inquinamento atmosferico]], un inquinante secondario formantesi in seguito, in genere, a combustioni, con caratteristiche [[Sterilizzazione (igiene)|sterilizzanti]] verso ogni forma di vita. Invece, come detto, in alta quota, è un gas essenziale al mantenimento della vita sulla Terra.

== Sintesi del fenomeno ==

Il buco dell'ozono è una riduzione ciclica dello strato di ozono stratosferico ([[ozonosfera]]) che si verifica, principalmente in primavera,<ref>{{en}}Cita [web|url=http://goldbook.iupac.org/O04383.html|titolo= IUPAC Gold Book, "ozone hole"]|sito=goldbook.iupac.org|lingua=en}}</ref> sopra le regioni polari.

La diminuzione può arrivare fino al 71% nell'[[Antartide]] e al 4029% (2011) nella zona dell'[[Artide]].

La riduzione dell'ozono indica il generico assottigliamento dellodell'ozonosfera, [[stratouna di ozono]]fascia della [[stratosfera]] che si è cominciato a studiare e rivelare a partire dalla fine degli [[anni 1970|anni settanta]] (stimata intorno al 5% dal [[1979]] al [[1990]]), grazie anche agli studi e ai progressi scientifici permessi dall'[[Esplorazione di Venere|esplorazione dell'atmosfera di Venere]] negli anni precedenti<ref>{{Cita web|url=http://theconversation.com/what-venus-has-taught-us-about-protecting-the-ozone-layer-9200|titolo=What Venus has taught us about protecting the ozone layer|autore=Frank Mills|sito=The Conversation|data=2012-09-15|lingua=en|accesso=2024-01-14}}</ref>.

La riduzione si verifica principalmente per distruzione catalitica<ref>{{Cita web

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| titolo = Part III. The Science of the Ozone Hole

| accesso=11 luglio 2012}}

</ref> da parte di composti alogenati di fonte antropica (determinabili e convertibili abitualmente in cloro equivalente)<ref>{{Cita pubblicazione |autore=Newman, P.A., Daniel, J.S., Waugh, D.W., Nash, E.R. |titolo=A new formulation of equivalent effective stratospheric chlorine (EESC) |rivista=Atmos. Chem. Phys. |volume=7 |numero= 17|paginepp=4537–524537-52 |anno=2007 |doi=10.5194/acp-7-4537-2007 |url=http://www.atmos-chem-phys.net/7/4537/2007/acp-7-4537-2007.html | issn = 1680-7316}}</ref>) che raggiungono la stratosfera,<ref>{{Cita web |autore=Andino, Jean M.

| url = http://www.sciam.com/article.cfm?id=chlorofluorocarbons-cfcs

| titolo = Chlorofluorocarbons (CFCs) are heavier than air, so how do scientists suppose that these chemicals reach the altitude of the ozone layer to adversely affect it?

| data=21 ottobre 1999 |editore=Sci. Am.}}

</ref>, nonostanteciò è causato anche dai clorofluorocarburi. Nonostante la densità maggiore dell'aria dei medesimi; per un meccanismo a catena,<ref>{{Cita libro |autore-capitolo=Newman, Paul A. |capitolo=Chapter 5: Stratospheric Photochemistry Section 4.2.8 ClX catalytic reactions |urlcapitolo=http://www.ccpo.odu.edu/~lizsmith/SEES/ozone/class/Chap_5/index.htm |curatore=Todaro, Richard M. |titolo=Stratospheric ozone: an electronic textbook |editore=NASA Goddard Space Flight Center Atmospheric Chemistry and Dynamics Branch |anno= |url=http://www.ccpo.odu.edu/SEES/ozone/oz_class.htm }}</ref>, un atomo di cloro proveniente da dissociazione fotochimica adper opera dei raggi solari reagisce con la molecola di ozono prendendone un atomo di ossigeno, formando ClO e normale ossigeno molecolare; il primo composto reagisce con altro ozono per ridare un atomo di cloro elementare, propagando così la reazione. Non sono note rilevanti ed equivalenti fonti naturali<ref>{{Cita web|url=http://www.encyclopedia.com/doc/1E1-chlorofl.html |titolo=chlorofluorocarbons |editore=Encyclopedia.com |data= |accesso=11 luglio 2012}}</ref> dei composti destruenti l'ozono, escludendo solo il [[cloruro di metile]] che pur essendo l'alocarburo singolarmente più abbondante, in parte di origine naturale, con il 15% ne costituisce solo una porzione ridotta.<ref>{{Cita pubblicazione |autore=Y. Yokouchi |autore2=Y. Noijiri |autore3=L. A. Barrie |autore4=D. Toom-Sauntry |autore5=T. Machida |autore6=Y. Inuzuka |autore7=H. Akimoto |data=20 gennaio 2000 |titolo=A strong source of methyl chloride to the atmosphere from tropical coastal land |rivista=Nature |volume=403 |numero=6767 |paginepp=295–8295-8 |doi=10.1038/35002049 |url=httphttps://www.nature.com/nature/journal/v403/n6767/full/403295a0.html |pmid=10659845 |cognome8=Li |nome8=HJ |cognome9=Fujinuma |nome9=Y|bibcode = 2000Natur.403..295Y }}</ref>.

Lo strato di [[ozono]] (O₃) funge da filtro per le [[raggi ultravioletti|radiazioni ultraviolette]]: infatti assorbe del tutto la loro componente UV-C, e per il 90% la UV-B. Gli UV-A non risentono molto dell'atmosfera, ma d'altronde sono poco attivi biologicamente.<ref name="eeap-report2010-FAQ">{{citaCita pubblicazione |titolo= Questions and Answers about the Environmental Effects of the Ozone Layer Depletion and Climate Change: 2010 Update|autore=UNEP|rivista= Environmental Effects Assessment Panel: 2010|url=http://ozone.unep.org/Assessment_Panels/EEAP/eeap-report2010-FAQ.pdf|lingua=inglese|accesso=7 febbraio 2012|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130903160920/http://ozone.unep.org/Assessment_Panels/EEAP/eeap-report2010-FAQ.pdf#|dataarchivio=3 settembre 2013|urlmorto=sì}}</ref>

Quindi la dose di radiazioni UV-B che raggiunge la superficie terrestre dipende inversamente dalla concentrazione di ozono in alta atmosfera. Le radiazioni UV-B possiedono un effetto sterilizzante per moltissime forme di vita, sono dannose per la pelle, potendo innescare la formazione di [[melanoma|melanomi]] e altri [[tumore|tumori]], e per gli occhi, causare una parziale inibizione della [[fotosintesi]] delle piante, con conseguente rischio di abbassamento delle capacità di alimentarsi da parte di tutto l'ecosistema, diminuzione dei raccolti compresa, e distruggere frazioni importanti del [[fitoplancton]] che è alla base della [[catena alimentare]] marina.

=== Dinamiche del fenomeno ===

[[File:Vortice polare.jpg|thumb|Vortice polare che si sviluppa nelle stagioni invernali sopra le regioni polari]][[File:NASA and NOAA Announce Ozone Hole is a Double Record Breaker.png|thumb|252x252px]]

Con gli studi e i dati raccolti negli anni 2000 si sono svelate le dinamiche naturali del fenomeno del buco dell'[[ozono]]. Coesistono tre elementi principali:

# La formazione dell'ozono, fotochimica, a partire dall'azione solare sulla molecola del normale ossigeno diatomico;

# La ridistribuzione globale dell'ozono, che tende a impoverirsi o arricchirsi, in realtà variando lo spessore dello strato, adper opera della circolazione globale.;

# La distruzione dell'ozono adper opera di molecole reattive, principalmente alogenuri organici (''Halocarbons'').

La circolazione invernale dell'atmosfera ai poli è simile a quella di un grande vortice: a causa delle temperature bassissime si verifica la formazione di nubi stratosferiche polari e vortici, che circolano intorno ai poli e sono isolati dal resto dell'atmosfera.

All'interno di queste nubi viene promossa la formazione di grandi quantità di cloro molecolare gassoso (Cl2Cl₂) che origina dai Clorofluorocarburiclorofluorocarburi (CFC).

Alla fine della primavera, il vortice polare si rompe e si verifica l'afflusso di aria con gran contenuto di ozono proveniente dalle zone tropicali, dove l'ozono si forma preferenzialmente a causa della radiazione solare più intensa. (infatti l'ozono si forma dove i raggi solari sono più intensi).

(Infatti l'ozono si forma dove i raggi solari sono più intensi.)

Al primo sole primaverile il cloro molecolare gassoso (Cl2Cl₂) si dissocia per mezzo della radiazione ultravioletta in cloro monoatomico radicale (Cl-) che innesca la reazione di distruzione dell'ozono stratosferico sopra l'Antartide.

In tarda primavera le nubi polari stratosferiche scompaiono, i meccanismi di distruzione catalitica si arrestano e il "buco" si richiude.

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Inoltre, il suolo polare si riscalda e di conseguenza riscalda l'aria sovrastante, che sale fino alla [[stratosfera]]. Qui questa massa d'aria diluisce lo strato ricco di ozono presente in quel luogo spostandolo anche lateralmente.

Fenomeni come questo dove correnti d'aria, causate da variazioni termiche, salgono e scendono sono normali e accadono a tutte le latitudini. I movimenti atmosferici che spostano masse d'aria da una zona ada un'altra del globo terrestre non distruggono l'ozono, ma in maniera più semplice lo ridistribuiscono.

Infatti alla base dell'allargamento o restringimento annuale del buco dell'ozono contribuiscono i seguenti fattori:

*# 1) la quantità di composti organici alogenati come gli [[alogenuri alchilici]] e in particolare i cloro-fluoro carburi (CFC) che reagiscono con l'ozono. Questo fattore dipende dalla temperatura polare: se in inverno si formano vortici polari più freddi rispetto all'anno precedente, si generano maggiori nubi di cloro molecolare gassoso che, salendo nella stratosfera, e dissociandosi in primavera in seguito alla radiazione ultravioletta, provocano una maggiore distruzione di ozono e un allargamento del "buco".

*# 2) la quantità di radiazione solare che raggiunge a primavera la stratosfera polare (radiazione che scinde le molecole di cloro molecolare gassoso presente nelle nubi e le rende libere di reagire con l'ozono stratosferico). Maggiore sarà l'azione dei raggi cosmici, più intensa sarà la quantità di cloro monoatomico liberata dalle nubi e pronta a reagire e distruggere l'ozono.

Oggi è più chiaro anche il motivo, perché il buco dell'ozono è più intenso al Polo Sud rispetto al Polo Nord e perché subisce anche forti variazioni da un anno all'altro. Infatti l'assottigliamento dello strato di ozono polare è fortemente dipendente dall'intensità e dalle temperature gelide del vortice polare che si sviluppa nell'inverno prima del fenomeno: al Polo Sud dove il vortice è più freddo e più intenso (perché meno disturbato dalle correnti oceaniche o dalla presenza di terre vicine) si hanno assottigliamenti maggiori rispetto al Polo Nord, dove al contrario il vortice meno gelido e meno intenso sviluppa al suo interno meno nubi contenenti cloro.

Altra relazione è stata trovata tra alcune eruzioni vulcaniche e il successivo aumento neldel buco dell'ozono: le eruzioni vulcaniche emettono, tra le altre cose, diverse particelle che possono interagire con l'ozono, tra cui acido cloridrico e cloro. Queste sono in grado, quando raggiungono lo strato di ozono, di ridurlo in maniera significativa. Tale correlazione tra vulcani e ozono è stata osservata e misurata dopo alcune grandi eruzioni vulcaniche.<ref>{{citaCita web|url=http://www.pnas.org/content/99/5/2609.full|titolo=Arctic “ozone"ozone hole”hole" in a cold volcanic stratosphere}}</ref>.

== Il ciclo dell'ozono ==

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=== Consumo dell'ozono ===

In seguito le radiazioni solariUV dissociano una molecola di ozono in una di ossigeno biatomico ede una in ossigeno monoatomico, filtrando così il raggio UV:

::* O₃ + radiaz. UV ->→ O₂ + O° (filtro UV)

Durante la notte l'ossigeno monoatomico, essendo altamente reattivo, si combina con l'ozono per formare due molecole di ossigeno biatomico:

::* O₃ + O° ->→ 2 O₂

Oppure (questo per il rigeneramento dell'ozono):

::O₂ + O -> O₃ <ref>L'azoto si rigenera, ma a causa dei CfC la sua concentrazione si è abbassata poiché l'ossigeno bi-atomico e l'atomo di ossigeno non riescono più a combinarsi)</ref>

::* O₂ + O ->→ O₃ <ref>L'azoto si rigenera, ma a causa dei CfC la sua concentrazione si è abbassata poiché l'ossigeno bi-atomico e l'atomo di ossigeno non riescono più a combinarsi).</ref>

L'equilibrio di queste reazioni [[fotochimica|fotochimiche]] è facilmente perturbato da molecole che possono interferire come i composti clorurati, i bromurati e gli [[ossidi di azoto]] prodotti dall'attività antropica.<br />

In particolare i [[clorofluorocarburi]] (o CFC, utilizzati nei circuiti di refrigerazione dei [[frigorifero|frigoriferi]] e negli impianti di condizionamento) sono considerati fra i principali responsabili del buco nell'ozono.

L'equilibrio di queste reazioni [[fotochimica|fotochimiche]] è facilmente perturbato da molecole che possono interferire con l'ozono, come i composti clorurati, i bromurati e gli [[ossidi di azoto]] prodotti dall'attività antropica. In particolare i [[clorofluorocarburi]] (o CFC, utilizzati nei circuiti di refrigerazione dei [[frigorifero|frigoriferi]] e negli impianti di condizionamento) sono considerati fra i principali responsabili del buco nell'ozono, più specificamente i composti organici [[alogenuro alchilico|alogenati]] contenenti cloro e bromo, che liberano gli [[alogeno|alogeni]] in seguito all'azione dei raggi solari, secondo la reazione:

L'ozono in particolare può essere distrutto [[Catalisi|cataliticamente]] da un certo numero di [[radicali liberi]], i più importanti dei quali sono il radicale [[ossidrile]] (OH ·), il radicale ossido nitrico (NO ·), lo ione cloro atomico (Cl· ) e lo ione atomico bromo (Br ·). Verifiche ulteriori hanno dimostrato che gli alogeni e i loro ioni atomici fluoro (F ·) e iodio (I ·) possono partecipare ad analoghi cicli catalitici, nonostante una chimica atmosferica che porta gli atomi di fluoro a reagire rapidamente formando [[Acido fluoridrico|HF]], mentre le molecole organiche che contengono iodio reagiscono in bassa atmosfera a formare composti meno volatili e meno atti a raggiungere gli alti strati.

::* {{chem|CFCl|3}} + [[radiazione elettromagnetica]] → Cl'''·''' + '''·'''{{chem|CFCl|2}}

dove una molecola di [[triclorofluorometano|CFCl₃]] si scompone in cloro atomico (un radicale cloro) (Cl'''·''') e in un radicale '''·'''CFCl₂.<br>

Il cloro così liberato in atmosfera porta alla distruzione dell'ozono presente nella stratosfera. Esso, e analogamente altri alogeni come il bromo, reagisce infatti con l'ozono (O₃) estraendo da esso un atomo di ossigeno per formare [[monossido di cloro]] (ClO'''·''') e ossigeno molecolare (O₂). Il ClO'''·''' formato reagisce a sua volta con una seconda molecola di ozono a formare un radicale cloro (Cl'''·''') e una molecola di ossigeno molecolare, come schematizzato nelle seguenti reazioni:

::* Cl'''·''' + {{chem|O|3}} → ClO'''·''' + {{chem|O|2}}

Un atomo di cloro rimuove un atomo di ossigeno dall'ozono a formare il radicale ClO'''·'''.

::* ClO'''·''' + {{chem|O|3}} → Cl'''·''' + {{chem|O|2}}

Il radicale ClO'''·''' neoformato può a sua volta reagire con un'altra molecola di ozono per rimuovere un altro atomo di ossigeno liberando cloro atomico (Cl'''·''') che così può ricominciare il ciclo.

Il risultato di tali reazioni è una diminuzione della quantità di ozono nella stratosfera. Infatti, un singolo atomo di cloro (o di bromo) è in grado di perpetrare la sua azione distruttiva nei confronti dell'ozono fino a due anni dalla sua liberazione, reagendo con 100 000 molecole di ozono prima di essere rimosso dal ciclo catalitico<ref>{{Cita web|url=http://www.eoearth.org/article/Stratospheric_Ozone_Depletion_by_Chlorofluorocarbons_%28Nobel_Lecture%29|titolo=Stratospheric Ozone Depletion by Chlorofluorocarbons (Nobel Lecture) - The Encyclopedia of Earth|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110909064451/http://www.eoearth.org/article/Stratospheric_Ozone_Depletion_by_Chlorofluorocarbons_%28Nobel_Lecture%29|dataarchivio=9 settembre 2011}}</ref>. Tuttavia tale ciclo può essere interrotto attraverso il completamento di cicli nulli (''null cycles''), ovvero reazioni che portano alla formazione di molecole che non reagiscono a catena con altri componenti presenti in atmosfera.

L'ozono inpuò particolare puòanche essere distrutto [[Catalisi|cataliticamente]] da un certo numero di [[radicali liberi]], i più importanti dei quali sono il radicale [[ossidrile]] (OH '''·'''), il radicale ossidomonossido di nitricoazoto (NO '''·'''), loil ioneradicale cloro atomico (Cl'''· ''') e loil ione atomicoradicale bromo atomico (Br '''·'''). Verifiche ulteriori hanno dimostrato che gli alogeni e i loro ioni atomici fluoro (F '''·''') e iodio (I '''·''') possono partecipare ad analoghi cicli catalitici, nonostante una chimica atmosferica che porta gli atomi di fluoro a reagire rapidamente formando [[Acidoacido fluoridrico|HF]], mentre le molecole organiche che contengono iodio reagiscono in bassa atmosfera a formare composti meno volatili e meno atti a raggiungere gli alti strati.

== Effetti sulla vita ==

{{citazioneCitazione|Tutta la vita sulla Terra dipende dall'esistenza di un sottile schermo di un gas velenoso, in alto nell'atmosfera: lo strato di ozono.|Ozone Secretariat, [[Programma delle Nazioni Unite per l'Ambiente|UNEP]], "''Action on Ozone''"|All life on Earth depends on the existence of a thin shield of a poisonous gas high in the atmosphere: the ozone layer.<ref name=Action_on_Ozone>{{citaCita pubblicazione |titolo=Action on Ozone|autore=UNEP - Ozone Secretariat|url=http://ozone.unep.org/pdfs/ozone-action-en.pdf|isbn=92-807-1884-3|accesso= 7 febbraio 2012|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120721200321/http://ozone.unep.org/pdfs/ozone-action-en.pdf|dataarchivio=21 luglio 2012|urlmorto=sì}}</ref>|lingua=en}}

Lo strato di ozono assorbe quasi tutte le dannose radiazioni ultraviolette, in particolare quelle chiamate UV-B al 95% e totalmente le UV-C (ovvero quelle che recano maggiormente danno all'epidermide), ma lascia trapassare quasi totalmente i famosi raggi UVA (UV-A) , ovvero quelli che recano maggiormente danno all'epidermide. Quindi, se lo strato si riduce, aumenta la quantità di radiazioni che raggiunge la superficie terrestre. Queste radiazioni, in quantità minime non sono dannose, anzi sono utili: per esempio, sono importanti nella nostra formazione della [[vitamina D]]. A dosi maggiori, però, questi raggi ultravioletti, hanno effetti deleteri su tutta la vita di microrganismi, animali, piante, addirittura le materie plastiche risentono dei loro effetti.<ref name=Action_on_Ozone/>

In particolare, negli uomini esposizioni prolungate a radiazioni ultraviolette sono associate con:

* danni agli [[occhi]]: [[cecità da neve]], [[Neoplasia|cancro]] e [[cataratta]];<ref name=Action_on_Ozone/>

* alterazioni del [[sistema immunitario]];<ref name=Action_on_Ozone/>

* [[tumore|tumori]] alla pelle, [[melanoma|melanomi]], [[Carcinoma|carcinomi]] (e associate mortalità; maggiore è l'esposizione, maggiore può essere la gravità della malattia, soprattutto nei bambini);<ref name=Action_on_Ozone/>

* accelerazione del ''photoaging'' (invecchiamento cutaneo);<ref name=Action_on_Ozone/>

Anche gli animali sono soggetti a danni simili: carcinomi associati all'esposizione solare ambientale sono stati riscontrati in cavalli, gatti, cani, capre, pecore e nel bestiame in generale.<ref name=Action_on_Ozone/>

== Dalla scoperta del buco dellnell'ozono ada oggi ==

[[File:Ozone hole area.jpg|thumb|Incremento del buco nell'ozonosfera dal 1979 al 2004.]]

La scoperta che la [[Terra]] possiede uno strato di [[ozono]] nelle parti più "alte" dell'atmosfera ([[stratosfera]]) è abbastanza recente e risale alla metà del XX secolo.<ref>Sebbene Lail scopertafatto che talevi stratofosse presentauno unstrato assottigliamentodi marcatoozono sopraa leimpedire areeil polaripassaggio èdei ancoraraggi ultravioletti più recentedannosi eper avvienela grazievita allesul pianeta fosse già stato scoperto e primecorrettamente misurazioniformulato effettuateper nella 1974metà dadegli Sherryanni Rowland'30.

Numero de ''La Stampa'' del 16 febbraio [[1934]], pag. 3 ([http://www.archiviolastampa.it/component/option,com_lastampa/task,search/mod,libera/action,viewer/Itemid,3/page,3/articleid,1140_01_1934_0040_0003_24292888/anews,true/]):

Dal 1982 si è cominciato a studiare e misurare il fenomeno fino a scoprire nel 1985 che l'assottigliamento dello strato di ozono sopra le regioni polari aumentava di anno in anno.

Sul finire del 1985, in seguito alla scoperta del fenomeno nella regione antartica (fenomeno rinominato comunemente ''buco dell'ozono''), i governi mondiali riconobbero il bisogno di adottare delle misure per ridurre la produzione e il consumo dei [[gas]] [[Clorofluorocarburi]] (CFC) ritenuti responsabili dell'aumento dell'assottigliamento dell'ozono: infatti ai naturali meccanismi di decomposizione dell'ozono si sommavano altri meccanismi causati dalle attività umane. In particolare, i responsabili dell'assottigliamento dello strato di ozono sono i gas CFC emessi quotidianamente dalle attività umane nei paesi più industrializzati: tali gas (contenuti nei circuiti frigoriferi, nelle bombolette spray, ...) reagendo chimicamente con l'ozono stratosferico provocano l'assottigliamento dello strato di ozono e l'allargamento del "buco" sopra le regioni polari.

"<big>''Se tra il sole e la terra non vi fosse uno strato di ozono...''</big>

Nel 1987 venne firmato il [[Protocollo di Montreal]], che imponeva la progressiva riduzione della produzione di CFC. Nel 1988 il fenomeno del ''buco dell'ozono'' cominciò ad apparire anche sopra il Polo Nord. Nel 1990 più di 90 paesi decisero di sospendere la produzione di gas CFC.

''La vita umana e animale sulla terra è appesa a un filo, secondo la professoressa Dorotea Fisk, o meglio che che ad un filo, ad uno strato di ozono non più spesso di tre millimetri che fascia l'atmosfera all'altezza di circa 30 Km dal livello del mare.''"</ref>. La scoperta che tale strato presenta un assottigliamento marcato sopra le aree polari è ancora più recente e avviene grazie alle prime misurazioni effettuate nel 1974 da [[Frank Sherwood Rowland]] e [[Mario Molina|Josè Mario Molina]].

I CFC, comunque, non sono l'unica fonte di cloro per l'atmosfera: è noto che nella stratosfera i clorocarburi sono sempre esistiti in conseguenza della lenta migrazione del [[clorometano]] prodotto dalla superficie della terra e negli [[oceani]] sulla base di svariati meccanismi biologici e fotochimici, verificati [[in vivo]] e [[in vitro]].<ref>Scarratt MG, Moore RM (1996) Production of Methyl Chloride and Methyl Bromide in Laboratory Cultures of Marine Phytoplankton. Mar Chem '''54''': 263</ref><ref>Scarratt MG, Moore RM (1998) Production of Methyl Bromide and Methyl Chloride in Laboratory Cultures of Marine Phytoplankton II. Mar Chem '''59''': 311</ref><ref>Laturnus F (2001) Marine Macroalgae in Polar Regions as Natural Sources for Volatile Organohalogens. Environ Sci Pollut Res '''8''': 103</ref><ref>Ni X, Hager LP (1998) cDNA Cloning of ''Batis maritima'' Methyl Chloride Transferase and Purification of the Enzyme. [[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|Proc Natl Acad Sci USA]] '''95''': 12866</ref><ref>Ni X, Hager LP (1999) Expression of ''Batis maritima'' Methyl Chloride Transferase in ''Escherichia coli''. Proc Natl Acad Sci USA '''96''': 3611</ref> Il [[fluoro]], e i [[:Categoria:Organofluoruri|fluoroderivati organici]], al contrario, sono pressoché assenti da ogni processo di formazione per via biologica.

Dal 1982 si è cominciato a studiare e misurare il fenomeno fino aalla scoprirescoperta nel 1985 di [[Joseph Charles Farman]] e collaboratori che l'assottigliamento dello strato di ozono sopra le regioni polari aumentava di anno in anno.

La scienza ha dimostrato che il buco dell'ozono, nella misura in cui si osserva è causato in gran parte da composti chimici prodotti dall'uomo o da attività dipendenti comunque dal comportamento umano.<ref>{{en}} In the case of the ozone layer, the depletion of the ozone over Antarctica cannot be explained by natural cycles alone but is caused by the increase of man-made chemicals in the stratosphere. The relationship between these chemicals (e.g. chlorofluorocarbons, also known as CFCs) and ozone depletion has been shown by experiments in laboratories, numerical modelling studies and by direct measurements in the atmosphere. {{cita pubblicazione |titolo= Questions and Answers about the Environmental Effects of the Ozone Layer Depletion and Climate Change: 2010 Update|autore=UNEP|rivista= Environmental Effects Assessment Panel: 2010|url=http://ozone.unep.org/Assessment_Panels/EEAP/eeap-report2010-FAQ.pdf|lingua=inglese}}</ref>

Sul finire del 1985, in seguito alla scoperta del fenomeno nella regione antartica (fenomeno rinominato comunemente ''"buco dell'ozono''"), i governi mondiali riconobberoritennero il bisogno dinecessario adottare delle misure per ridurre la produzione e il consumo dei [[gas]] [[Clorofluorocarburi]] (CFC), ritenuti in quegli anni gli unici responsabili dell'aumento dell'assottigliamento dell'ozono: infatti ai naturali meccanismi di decomposizione dell'ozono si sommavano altri meccanismi causati dalle attività umane. In particolare, i responsabili dell'assottigliamento dello strato di ozono sono stati ritenuti i gas CFC emessi quotidianamente dalle attività umane nei paesi più industrializzati: tali gas (contenuti nei circuiti frigoriferi, nelle bombolette spray, ..ecc.) reagendo chimicamente con l'ozono stratosferico provocano l'assottigliamento dello strato di ozono e l'allargamento del "buco" sopra le regioni polari.

Nel 1987 venne firmato il [[Protocollo di MontrealMontréal]], che imponeva la progressiva riduzione della produzione di CFC. Nel 1988 il fenomeno del ''"buco dell'ozono''" cominciò ad apparire anche sopra il Polo Nord. Nel 1990 più di 90 paesi decisero di sospendere la produzione di gas CFC.

IDopo CFC,gli comunque,studi degli anni 2000 si è scoperto che i CFC non sono l'unica fonte di cloro per l'atmosfera: oggi è noto che nella stratosfera i clorocarburi sono sempre esistiti in conseguenza della lenta migrazione del [[clorometano]] prodotto dalla superficie della terraTerra e negli [[oceani]] sulla base di svariati meccanismi biologici e fotochimici, verificati ''[[in vivo]]'' e ''[[in vitro]]''.<ref>MG Scarratt MG, Moore RM Moore, (1996) ''Production of Methyl Chloride and Methyl Bromide in Laboratory Cultures of Marine Phytoplankton.'', Mar Chem '''54''': 263.</ref><ref>Scarratt MG Scarratt, Moore RM Moore (1998), ''Production of Methyl Bromide and Methyl Chloride in Laboratory Cultures of Marine Phytoplankton II''. Mar Chem '''59''': 311.</ref><ref>Laturnus F Laturnus (2001), ''Marine Macroalgae in Polar Regions as Natural Sources for Volatile Organohalogens.'', Environ Sci Pollut Res '''8''': 103.</ref><ref>Ni X Ni, Hager LP Hager (1998) cDNA Cloning of ''Batis maritima'' Methyl Chloride Transferase and Purification of the Enzyme. [[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|Proc Natl Acad Sci USA]] '''95''': 12866.</ref><ref>Ni X Ni, Hager LP Hager (1999) Expression of ''Batis maritima'' Methyl Chloride Transferase in ''Escherichia coli''. Proc Natl Acad Sci USA '''96''': 3611.</ref> Il [[fluoro]], e i [[:Categoria:Organofluoruri|fluoroderivati organici]], al contrario, sono pressoché assenti da ogni processo di formazione per via biologica.

Il dibattito sul buco dell'ozono è stato molto acceso e agli scienziati e istituzioni che ritenevano prevalere le cause naturale del fenomeno, come le eruzioni vulcaniche<ref>Naomi Oreskes, Erik Conway: [[Mercanti di dubbi]]; edizioni Ambiente, 2019</ref>, si sono contrapposti studi più approfonditi che ritengono determinante il ruolo causato da composti chimici prodotti dall'uomo o da attività dipendenti comunque dal comportamento umano.<ref>{{Citazione|Nel caso dello strato di ozono, il calo dell'ozono sull'Antartide non può essere spiegato solo da cicli naturali ma è causato dall'incremento di agenti chimici di origine antropica nella stratosfera. La relazione tra questi agenti chimici (es. Clorofluorocarboni, noti anche come CFC) e il calo di ozono è stata dimostrata con esperimenti in laboratorio, numerosi studi su modelli e tramite misure dirette nell'atmosfera.|{{Cita pubblicazione|titolo=Questions and Answers about the Environmental Effects of the Ozone Layer Depletion and Climate Change: 2010 Update|autore=UNEP|rivista=Environmental Effects Assessment Panel: 2010|url=http://ozone.unep.org/Assessment_Panels/EEAP/eeap-report2010-FAQ.pdf|lingua=inglese|accesso=7 febbraio 2012|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20130903160920/http://ozone.unep.org/Assessment_Panels/EEAP/eeap-report2010-FAQ.pdf#|dataarchivio=3 settembre 2013|urlmorto=sì}}|In the case of the ozone layer, the depletion of the ozone over Antarctica cannot be explained by natural cycles alone but is caused by the increase of man-made chemicals in the stratosphere. The relationship between these chemicals (e.g. chlorofluorocarbons, also known as CFCs) and ozone depletion has been shown by experiments in laboratories, numerical modelling studies and by direct measurements in the atmosphere.|lingua=en}}</ref>

Nel giugno del 2016 il [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]] annuncia che, dai dati delle rilevazioni sulla quantità di ozono presente sull'[[Antartide]] a ottobre 2015, il buco nell'ozono si è ridotto di circa 4 milioni di km quadrati rispetto all'anno 2000, quando il buco nell'ozono ha raggiunto la sua massima espansione. Questo effetto si deve alla marcata riduzione nelle emissioni di CFC in atmosfera. Gli scienziati ipotizzano che, proseguendo con questa tendenza, il risanamento permanente del buco nell'ozono si avrà intorno al 2050.<ref>{{Cita web|url=https://www.sciencealert.com/the-ozone-hole-is-finally-closing-up|titolo=The Ozone Hole Is Finally Closing Up - ScienceAlert}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://news.mit.edu/2016/signs-healing-antarctic-ozone-layer-0630|titolo=Scientists observe first signs of healing in the Antarctic ozone layer - MIT News}}</ref>

Nel gennaio [[2018]] la [[NASA]] ha reso noto che il buco dell'ozono si è ridotto di circa il 20% dal [[2005]].<ref name="lastampa.it">{{Cita news|url=http://www.lastampa.it/2018/01/06/scienza/il-buco-nellozono-si-ridotto-del-per-cento-0exb7VZmAx17ezw9I2IkFN/pagina.html|titolo=Il buco nell’ozono si è ridotto del 20 per cento|pubblicazione=LaStampa.it|accesso=9 gennaio 2018}}</ref><ref>{{Cita news|lingua=en|url=https://nypost.com/2018/01/04/chemical-bans-have-helped-close-ozone-hole-nasa/|titolo=Chemical bans have helped close ozone hole: NASA|pubblicazione=New York Post|data=4 gennaio 2018|accesso=9 gennaio 2018}}</ref>

Nel 2020 causa una temperatura più bassa delle medie e a particolari vortici climatici si è registrato un buco dell'ozono di dimensioni ragguardevoli.<ref>{{cita pubblicazione|doi=10.1038/d41586-020-00904-w|url=https://www.nature.com/articles/d41586-020-00904-w|titolo=Rare ozone hole opens over Arctic — and it’s big|autore=Alexandra Witze|anno= 2020|rivista =[[Nature]]|numero = 580 |pagine = 18-19}}</ref>

Nel 2020 il buco dell'ozono antartico si è chiuso alla fine di dicembre, come dichiarato dall'Organizzazione meteorologica mondiale (Omm)<ref>https://www.lifegate.it/buco-ozono-antartide-chiuso-omm</ref>; ricordando che era cresciuto rapidamente da metà agosto 2020, raggiungendo il picco di circa 24,8 milioni di chilometri quadrati il 20 settembre, diffondendosi su gran parte del continente antartico.

== Le decisioni in sede internazionale ==

{{Vedi anche|Protocollo di Montréal}}

Le ricerche sui danni provocati dai raggi ultravioletti non schermati dall'ozono sono recenti e non hanno ancora dato risultati definitivi. È comunque un dato di fatto che le radiazioni ultraviolette, soprattutto quelle a più alta energia, abbiano effetti di mutazione genetica e siano quindi causa di tumori.

Si avevano da un lato grandi aziende dei paesi occidentali (tra esse la DuPont) che esitavano a rinunciare agli investimenti dedicati alla produzione di CFC, dall'altro paesi ada economia pianificata che denunciavano difficoltà di altro tipo: l'[[Unione Sovietica|URSS]], ad esempio, esitava sostenendo che il piano quinquennale in corso non consentiva variazioni repentine, la Cina aveva in corso la diffusione di frigoriferi in milioni di abitazioni.

Gli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]] e l'[[Unione europea]] dichiararono nel 1989 che avrebbero cessato la produzione dei cinque più comuni CFC entro il 2000, e la decisione venne poi condivisa a Londra nel 1990 da altri 90 paesi, grazie anche alla costituzione di un fondo per sostenere la conversione dai CFC ad altri prodotti.

Ulteriori misurazioni di satelliti mostrarono però l'anno dopo che la distruzione dell'ozono procedeva più velocemente di quanto si fosse stimato ede altri paesi si impegnarono a cessare la produzione di CFC entro il 2010.

Bisogna comunque tenere presente che il cloro contenuto nei CFC (che è quello che provoca la distruzione delle molecole di ozono) è altamente stabile: si stima infatti che una molecola di [[cloro]] possa trasformare in ossigeno 40 &nbsp;000 molecole di [[ozono]].

Il meccanismo della reazione è il seguente:

: CFC → Cl° + FC

:* CFC → Cl + FC

:* Cl° + O₃ → ClO + O₂

:* ClO + O₃ → ClO₂ + O₂

:* ClO₂ + [[radiazione ultravioletta|raggi UV]] → Cl° + O₂

Il [[radicale libero|radicale]] monoatomico [[cloro]] si rigenera alla fine del ciclo, quindi può ripetere la sequenza di reazioni e reagire con altre molecole di ozono prima di disperdersi.

Negli ultimi anni si sono avuti sia ulteriori, più rigorosi, accordi internazionali (Copenaghen 1992, Vienna 1995, MontrealMontréal 1997, ecc.), sia periodiche verifiche scientifiche.<ref>Si può seguire la vicenda nelle pagine del [http://ozone.unep.org/About_the_Secretariat/1-2_sitemap.asp Segretariato per l'Ozono] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060830094612/http://ozone.unep.org/About_the_Secretariat/1-2_sitemap.asp |data=30 agosto 2006 }} dell'[[Organi secondari delle Nazioni Unite|UNEP]].</ref>

Nel 2000 la produzione di CFC è scesa dal suo massimo di un milione di tonnellate (raggiunto nel 1988) a meno di 100. 000 tonnellate per anno, grazie anche all'introduzione dei meno dannosi [[freon|idroclorofluorocarburi]] (HCFC); per alcune applicazioni (come i condizionatori per automobili), si è passati anche all'uso di [[freon|idrofluorocarburi]] (HFC) che, non contenendo atomi di [[bromo]] o di [[cloro]], non sono dannosi per lo strato di ozono (ma che sono comunque dei potenti [[gas serra]]).

OraAd agosto 2007 la produzione di CFC è nulla e le emissioni sono quindi quasi nulle (a parte i vecchi impianti frigoriferi ede antincendio ancora in esercizio). Il "buco nell'ozono" staè però continuandocontinuato ad aumentare data la stabilità della molecola di cloro e probabilmente a causa del massiccio uso del [[bromuro di metile]] come [[fumigante]] in agricoltura.

Va peraltro osservato come anche l'[[idrogeno]] sia fortemente sospettato di interagire con l'ozono nella stratosfera.<ref>[http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/L_idrogeno_potrebbe_allargare_il_buco_nell_ozono/1287499 L'idrogeno potrebbe allargare il buco nell'ozono].</ref> L'[[idrogeno]] è uno dei gas meno densi, assieme all'[[elio]], e raggiunge quindi più rapidamente dei [[Clorofluorocarburi|CFC]] e degli [[HCFC]] gli strati più alti dell'atmosfera. Attualmente, la produzione mondiale di [[idrogeno]] è pari a 50 milioni di tonnellate all'anno e qualora l'idrogeno venisse proposto come vettore energetico e combustibile per il futuro ([[idricità]], hydricity) la sua produzione dovrebbe salire di almeno un fattore 100 (5 miliardi di tonnellate all'anno); secondo varie stime dall'1% al 7-8% dell'idrogeno prodotto viene disperso nell'ambiente in conseguenza di perdite varie (trasporto, stoccaggio, utilizzo).

<!--

== Cause ==

L'ozono è un gas composto da tre atomi di ossigeno che svolge l'importante funzione di protezione dalle pericolose radiazioni ultraviolette UV. Lo strato di ozono intorno all'atmosfera terrestre si è formato in milioni di anni per effetto dell'attività delle alghe verdi-azzurre. A questi organismi si deve anche gran parte dell'ossigeno attualmente presente nell'atmosfera. Il grande "tetto" di ozono ha consentito alla vita di lasciare le acque per conquistare le terre emerse senza subire le radiazioni ultraviolette solari. L'evoluzione poi ha fatto il suo cammino fino ad arrivare all'uomo e al mondo che oggi conosciamo. Un punto deve essere chiaro e lo rimarchiamo: "dallo strato di ozono dipende la nostra stessa vita". Nel corso del tempo lo strato di ozono, detto ozonosfera, ha mutato continuamente spessore e forma per cause naturali. Negli ultimi decenni però la concentrazione di ozono nella stratosfera ha cominciato ad assottigliarsi anche per l'effetto di alcuni inquinanti rilasciati in atmosfera dall'uomo. Il mutamento non assume più un andamento graduale ma brusco e repentino. E'È particolarmente grave l'assottigliamento dello strato dell'ozono sopra il Polo Sud, divenuto poi talmente grande da far parlare i mass media di "buco dell'ozono". Sarebbe comunque più corretto parlare di "buco nello strato di ozono".

Conseguenze del buco nell'ozono

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== Note ==

<references />

== Voci correlate ==

* [[Ozonosfera]]

* [[Protocollo di MontrealMontréal]]

* [[Protocollo di Kyōto]]

* [[Ozono]]

* [[Frank Sherwood Rowland]]

== Altri progetti ==

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== Collegamenti esterni ==

* {{collegamenti esterni}}

* {{cita web|1=http://ozone.unep.org/new_site/en/index.php|2=United Nations Environment Programme: Ozone Secretariat|lingua=en|=|urlmorto=sì|accesso=7 febbraio 2012|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120124225050/http://ozone.unep.org/new_site/en/index.php|dataarchivio=24 gennaio 2012}}

* {{cita web|http://www.ozonelayer.noaa.gov/|NOAA Stratospheric Ozone Webpage|lingua=en}}

* {{cita web|url=http://www.minambiente.it/home_it/index.html?lang=it|titolo=Ministero dell'ambiente|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20110902045616/http://www.minambiente.it/home_it/index.html?lang=it|dataarchivio=2 settembre 2011}}

* {{cita web|http://www.nonsoloaria.com/buoz.htm|Il buco nell'ozono, il fenomeno}}

* {{en}} [https://web.archive.org/web/20060612180849/http://www.wmo.ch/index-en.html Global Atmosphere Watch: valutazioni scientifiche e dati aggiornati del [[Organizzazione Meteorologica Mondiale|WMO]] ]

{{Inquinamento}}

{{Controllo di autorità}}

{{Portale|chimica|ecologia e ambiente|elettromagnetismo}}