Per la prima volta, gli scienziati hanno dimostrato attraverso le osservazioni dirette satellitari del buco dell’ozono che i livelli di cloro distruttivo dell’ozono stanno diminuendo, con conseguente riduzione dell’esaurimento dell’ozono.
Le misurazioni dimostrano che il declino del cloro, derivante da un divieto internazionale di prodotti chimici contenenti cloro chiamati clorofluorocarburi (CFC), ha provocato circa il 20% in meno di esaurimento dell’ozono durante l’inverno antartico rispetto al 2005: il primo anno in cui le misurazioni il cloro e l’ozono durante l’inverno antartico sono stati realizzati dal satellite Aura della NASA.
“Vediamo molto chiaramente che il cloro dei CFC sta scendendo nel buco dell’ozono e che a causa di esso si sta verificando una riduzione dell’ozono”, ha detto l’autore principale Susan Strahan, uno scienziato dell’atmosfera del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
I CFC sono composti chimici a lunga vita che alla fine si innalzano nella stratosfera, dove vengono distrutti dalle radiazioni ultraviolette del Sole, rilasciando atomi di cloro che continuano a distruggere le molecole di ozono. L’ozono stratosferico protegge la vita sul pianeta assorbendo le radiazioni ultraviolette potenzialmente dannose che possono causare cancro della pelle e cataratta, sopprimere i sistemi immunitari e danneggiare la vita delle piante.
Due anni dopo la scoperta del buco dell’ozono antartico nel 1985, le nazioni del mondo firmarono il Protocollo di Montreal sulle sostanze che riducono lo strato di ozono, che regolava i composti che impoverivano l’ozono. Successive modifiche al protocollo di Montreal hanno completamente eliminato la produzione di CFC.
Studi precedenti hanno utilizzato analisi statistiche dei cambiamenti nelle dimensioni del buco dell’ozono per sostenere che la riduzione dell’ozono sta diminuendo. Questo studio è il primo a utilizzare le misurazioni della composizione chimica all’interno del buco dell’ozono per confermare che non solo la diminuzione dell’ozono sta diminuendo, ma che la diminuzione è causata dal calo dei CFC.
Lo studio è stato pubblicato il 4 gennaio sulla rivista Geophysical Research Letters.
Il buco dell’ozono dell’Antartide si forma durante settembre nell’inverno dell’emisfero australe, mentre i raggi del sole di ritorno catalizzano i cicli di distruzione dell’ozono che coinvolgono cloro e bromo che provengono principalmente dai CFC. Per determinare come l’ozono e le altre sostanze chimiche sono cambiate di anno in anno, gli scienziati hanno utilizzato i dati del Microwave Limb Sounder (MLS) a bordo del satellite Aura, che ha effettuato misurazioni ininterrottamente in tutto il mondo dalla metà del 2004. Mentre molti strumenti satellitari richiedono la luce solare per misurare i gas di traccia atmosferici, MLS misura le emissioni di microonde e, di conseguenza, può misurare gas di traccia sull’Antartide durante il periodo chiave dell’anno: l’inverno meridionale scuro, quando il clima stratosferico è calmo e le temperature sono basse e stabile.
La variazione dei livelli di ozono sopra l’Antartide dall’inizio alla fine dell’inverno meridionale – da inizio luglio a metà settembre – è stata calcolata giornalmente dalle misurazioni MLS ogni anno dal 2005 al 2016. “Durante questo periodo, le temperature dell’Antartide sono sempre molto basse, quindi il tasso di distruzione dell’ozono dipende principalmente dalla quantità di cloro presente “, ha detto Strahan. “Questo è quando vogliamo misurare la perdita di ozono”.
Hanno scoperto che la perdita di ozono sta diminuendo, ma avevano bisogno di sapere se era responsabile una diminuzione dei CFC. Quando la distruzione dell’ozono è in corso, il cloro si trova in molte forme molecolari, la maggior parte delle quali non viene misurata. Ma dopo che il cloro ha distrutto quasi tutto l’ozono disponibile, reagisce invece con il metano per formare acido cloridrico, un gas misurato dalla MLS. “Verso la metà di ottobre, tutti i composti del cloro sono convenientemente convertiti in un unico gas, quindi misurando l’acido cloridrico abbiamo una buona misurazione del cloro totale”, ha detto Strahan.
L’ossido nitroso è un gas a vita lunga che si comporta proprio come i CFC in gran parte della stratosfera. I CFC stanno diminuendo in superficie ma il protossido di azoto no. Se i CFC nella stratosfera stanno diminuendo, nel tempo si deve misurare meno cloro per un dato valore di protossido di azoto. Confrontando le misurazioni MLS di acido cloridrico e ossido di azoto ogni anno, hanno determinato che i livelli di cloro totale stavano diminuendo in media di circa 0,8 per cento all’anno.
Il calo del 20% nella riduzione dell’ozono durante i mesi invernali dal 2005 al 2016 come determinato dalle misurazioni dell’ozono MLS era previsto. “Questo è molto vicino a quello che il nostro modello prevede che dovremmo vedere per questa quantità di declino del cloro”, ha detto Strahan. “Questo ci dà la sicurezza che la diminuzione della riduzione dell’ozono fino a metà settembre mostrata dai dati MLS sia dovuta al calo dei livelli di cloro proveniente dai CFC. Ma non stiamo ancora vedendo una netta diminuzione 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. ”
In futuro, il buco nell’ozono dell’Antartide dovrebbe continuare a riprendersi gradualmente man mano che i CFC lasciano l’atmosfera, ma il completo recupero richiederà decenni. “I CFC hanno una durata che va dai 50 ai 100 anni, quindi restano nell’atmosfera per un tempo molto lungo”, ha detto Anne Douglass, una collega scienziato atmosferico di Goddard e coautrice dello studio. “Per quanto riguarda il buco dell’ozono, guardiamo al 2060 o al 2080. E anche allora potrebbe esserci ancora un piccolo buco.”
