NASA projections of stratospheric ozone concentrations if chlorofluorocarbons had not been banned.
The ozone layer can be depleted by free radical catalysts, including nitric oxide (NO), nitrous oxide (N2O), hydroxyl (OH), atomic chlorine (Cl), and atomic bromine (Br)., Si bien todas estas especies tienen fuentes naturales, las concentraciones de cloro y bromo aumentaron notablemente en los últimos decenios debido a la liberación de grandes cantidades de compuestos organohalogenados artificiales, especialmente clorofluorocarbonos (CFC) y bromofluorocarbonos. Estos compuestos altamente estables son capaces de sobrevivir al ascenso a la estratosfera, donde los radicales Cl y Br son liberados por la acción de la luz ultravioleta. Cada radical es entonces libre para iniciar y catalizar una reacción en cadena capaz de romper más de 100.000 moléculas de ozono., En 2009, el óxido nitroso era la mayor sustancia que agota el ozono (Sao) emitida a través de las actividades humanas.
los niveles de ozono atmosférico medidos por satélite muestran claras variaciones estacionales y parecen verificar su disminución con el tiempo.
la descomposición del ozono en la estratosfera reduce la absorción de la radiación ultravioleta. En consecuencia, la radiación ultravioleta no absorbida y peligrosa es capaz de alcanzar la superficie de la Tierra a una intensidad más alta., Los niveles de ozono han disminuido en un promedio mundial de alrededor del 4 por ciento desde finales de la década de 1970. para aproximadamente el 5 por ciento de la superficie de la Tierra, alrededor de los polos norte y sur, se han visto disminuciones estacionales mucho mayores, y se describen como «agujeros de ozono». El descubrimiento del agotamiento anual de ozono sobre la Antártida fue anunciado por primera vez por Joe Farman, Brian Gardiner y Jonathan Shanklin, en un artículo que apareció en Nature el 16 de mayo de 1985.,
regulación
para apoyar los intentos de regulación exitosos, el caso del ozono se comunicó a personas no profesionales «con metáforas puente fáciles de entender derivadas de la cultura popular» y relacionadas con «riesgos inmediatos con relevancia cotidiana». Las metáforas específicas utilizadas en el debate (escudo del ozono, agujero del ozono) resultaron muy útiles y, en comparación con el cambio climático mundial, el caso del ozono se consideró mucho más como una «cuestión candente» y un riesgo inminente., Los laicos eran cautelosos con respecto al agotamiento de la capa de ozono y los riesgos de cáncer de piel.
en 1978, los Estados Unidos, el Canadá y Noruega prohibieron los aerosoles con CFC que dañan la capa de ozono. La Comunidad Europea rechazó una propuesta análoga de hacer lo mismo. En los Estados Unidos, los clorofluorocarbonos continuaron utilizándose en otras aplicaciones, como la refrigeración y la limpieza industrial, hasta después del descubrimiento del agujero de ozono en la Antártida en 1985., Tras la negociación de un tratado internacional (el Protocolo de Montreal), la producción de CFC se limitó a los niveles de 1986 con compromisos de reducciones a largo plazo. Esto permitió una introducción gradual de diez años para los países en desarrollo (identificados en el artículo 5 del protocolo). Desde entonces, el Tratado fue enmendado para prohibir la producción de CFC después de 1995 en los países desarrollados, y más tarde en los países en desarrollo. Hoy, los 197 países del mundo han firmado el Tratado. A partir del 1 de enero de 1996, solo los CFC reciclados y almacenados estaban disponibles para su uso en países desarrollados como Estados Unidos., Esta eliminación de la producción fue posible gracias a los esfuerzos por asegurar que hubiera productos químicos y tecnologías de sustitución para todos los usos de las SAO.
el 2 de agosto de 2003, los científicos anunciaron que el agotamiento Mundial de la capa de ozono podría estar disminuyendo debido a la regulación internacional de las sustancias que agotan el ozono. En un estudio organizado por la American Geophysical Union, tres satélites y tres estaciones terrestres confirmaron que la tasa de agotamiento del ozono en la atmósfera superior se había reducido considerablemente durante el decenio anterior., Se puede esperar que continúe cierta descomposición debido a las Sao utilizadas por las naciones que no las han prohibido, y debido a los gases que ya están en la estratosfera. Algunas Sao, incluidos los CFC, tienen una vida atmosférica muy larga, que oscila entre 50 y más de 100 años. Se ha estimado que la capa de ozono se recuperará a los niveles de 1980 cerca de mediados del siglo XXI. En 2016 se informó de una tendencia gradual hacia la «curación».
Los compuestos que contienen enlaces C-H (como los hidroclorofluorocarbonos o los HCFC) se han diseñado para sustituir a los CFC en determinadas aplicaciones., Estos compuestos de reemplazo son más reactivos y tienen menos probabilidades de sobrevivir el tiempo suficiente en la atmósfera para llegar a la estratosfera, donde podrían afectar la capa de ozono. Aunque son menos perjudiciales que los CFC, los HCFC pueden tener un impacto negativo en la capa de ozono, por lo que también se están eliminando gradualmente. Estos a su vez están siendo reemplazados por hidrofluorocarbonos (HFC) y otros compuestos que no destruyen el ozono estratosférico en absoluto.
los efectos residuales de los CFC que se acumulan en la atmósfera conducen a un gradiente de concentración entre la atmósfera y el océano., Este compuesto organohalógeno es capaz de disolverse en las aguas superficiales del océano y puede actuar como un trazador dependiente del tiempo. Este trazador ayuda a los científicos a estudiar la circulación oceánica rastreando las vías biológicas, físicas y químicas
implicaciones para la astronomía
como el ozono en la atmósfera evita que la radiación ultravioleta más energética llegue a la superficie de la Tierra, los datos astronómicos en estas longitudes de onda tienen que ser recopilados de satélites que orbitan por encima de la atmósfera y la capa de ozono., La mayor parte de la luz de las estrellas calientes jóvenes está en el ultravioleta, por lo que el estudio de estas longitudes de onda es importante para estudiar los orígenes de las galaxias. El Galaxy Evolution Explorer, GALEX, es un telescopio espacial ultravioleta en órbita lanzado el 28 de abril de 2003, que funcionó hasta principios de 2012.
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Esta imagen GALEX de la nebulosa Cygnus Loop no pudo haber sido tomada de la superficie de la Tierra porque la capa de ozono bloquea la radiación ultravioleta emitida por la nebulosa.