La capa d'ozó és molt més que un terme que reconeixem als mitjans cada 16 de setembre, Dia Internacional per a la seva preservació. Aquest escut invisible situat a dalt de tot de l'atmosfera té un paper vital per a la vida a la Terra, ja que filtra i redueix la radiació ultraviolada (UV-B) que prové del Sol. Sense aquesta barrera natural, la humanitat, la fauna i els ecosistemes estarien greument exposats a problemes de salut i desequilibris ambientals.
Tot i que durant dècades el seu deteriorament va ser motiu de gran preocupació, especialment pel famós «forat d'ozó» sobre l'Antàrtida, els últims anys les bones notícies han anat guanyant terreny. Gràcies a esforços internacionals i iniciatives científiques, es perceben signes d'una recuperació progressiva. Però, com ha evolucionat realment la capa d'ozó a diferents regions del planeta? A quins reptes encara s'enfronta? Descobrirem com varia aquesta barrera protectora al llarg del món i què li depara el futur.
Què és la capa d'ozó i perquè és crucial?
La capa d'ozó és una zona de l'estratosfera, ubicada entre els 15 i els 40 quilòmetres d'altitud, on les concentracions d'ozó (un gas compost per tres àtoms d'oxigen – O3) són especialment altes. Encara que aquest gas només representa unes 2-8 partícules per milió en aquesta franja atmosfèrica, la seva funció és imprescindible per a la vida tal com la coneixem.
L'ozó es forma gràcies a la reacció fotoquímica induïda per la radiació ultraviolada solar. Bàsicament, els fotons de llum trenquen molècules d'oxigen (O2) generant àtoms lliures, que després es combinen amb altres molècules d'oxigen per formar ozó (O3). Aquest cicle, conegut com a «cicle de Chapman», manté un cert equilibri d'ozó a l'estratosfera.
La raó per la qual és tan essencial és perquè absorbeix les longituds d'ona més perjudicials de la radiació ultraviolada, permetent que arribin a la superfície només aquelles necessàries per a processos biològics com la fotosíntesi. Sense la capa d'ozó, l'augment de radiació UV generaria càncer de pell, cataractes oculars, debilitament del sistema immunitari i alteracions importants en els ecosistemes i cultius.
El procés de destrucció de l'ozó: causes i conseqüències
L'equilibri natural de la capa d'ozó es pot trencar amb relativa facilitat per la presència de certs productes químics sintètics, especialment els clorofluorocarbonis (CFC), falons, bromur de metil i altres compostos clorats o bromurats. Introduïts a l'atmosfera per activitats humanes durant el darrer segle, aquests compostos són especialment perillosos perquè poden romandre inalterats durant anys fins a assolir l'estratosfera, on la radiació solar els descompon i allibera àtoms de clor i brom.
En condicions com les del hivern antàrtic, amb temperatures inferiors a -78ºC, es formen «núvols estratosfèrics polars». Al seu si, els CFC i altres compostos halogenats alliberen àtoms de clor i brom actius, que actuen com a autèntics depredadors de l'ozó: un sol àtom de clor pot destruir fins a 100.000 molècules d'ozó. Quan arriben els primers raigs solars de la primavera, la reacció s'intensifica i es produeix el famós forat d'ozó antàrtic.
Aquesta destrucció no només amenaça la salut humana, sinó que afecta greument cultius, ecosistemes aquàtics i terrestres, i fins i tot pot alterar les cadenes alimentàries fonamentals per a la biodiversitat.
La major part de l'ozó és a l'estratosfera, però hi ha aproximadament un 10% a la troposfera, on, en lloc de protegir, resulta perillós per a la salut i és part del problema del esmog fotoquímic. Per entendre millor com es produeix aquesta destrucció i quines mesures s'han pres, et convidem a explorar el article sobre la destrucció de la capa d'ozó.
Comparativa de la capa d'ozó a diferents regions del món
Les variacions regionals a la capa d'ozó es deuen a múltiples factors: temperatura, dinàmica atmosfèrica, latitud, activitat solar i la concentració de gasos agressius. Analitzar aquestes diferències regionals ajuda a comprendre la magnitud i complexitat del repte que suposen tant la protecció com la recuperació.
- Antàrtida: És el lloc més icònic i alarmant. Cada primavera austral (d'agost a octubre) s'obre el «forat d'ozó» i arriba a la màxima extensió entre setembre i principis d'octubre. El 2024, la mida mitjana va ser d'uns 20 milions de quilòmetres quadrats, gairebé tres vegades la mida dels Estats Units continental, encara que es va tractar d'un dels menors des del 1992 després de la recuperació gradual impulsada pel Protocol de Montreal.
- Àrtic: Tot i que no tan dramàtic com a l'hemisferi sud, hi ha episodis d'esgotament d'ozó associats a hiverns freds i condicions atmosfèriques particulars. Alguns anys, com el 2020, es van observar mínims històrics, encara que el «forat» àrtic és menys persistent i extens.
- Latituds mitjanes i tròpics: Aquí l'ozó sol ser més estable i abundant, però també s'hi han detectat descensos, especialment sobre les grans ciutats per la contaminació i el transport de substàncies des de latituds polars.
En general, les regions polars són les més vulnerables a l'esgotament i les latituds mitjanes presenten una recuperació més accelerada, amb estimacions de tornada als nivells preindustrials cap a la dècada de 2030 a l'hemisferi nord.
El forat d'ozó: evolució històrica i estat actual
La preocupació global pel forat d'ozó va començar a la dècada dels 80, quan científics britànics van mesurar una caiguda dramàtica de l'ozó sobre l'Antàrtida. La imatge del “forat” es va convertir en un símbol, impulsant l'acció internacional.
L'any 2000, l'extensió del forat va assolir valors rècord, amb gairebé 29 milions de quilòmetres quadrats. Des de llavors, s'observa una recuperació lenta però constant. Segons la NASA i la NOAA, el 2024 el forat va ser més petit que la mitjana dels últims 20 anys, situant-se al setè lloc entre els més reduïts des del 1992.
Aquesta millora es deu a la reducció progressiva dels CFC i altres químics agressius, estipulada pel Protocol de Montreal. Tot i així, encara queden dècades per tornar als valors previs al 1980: es preveu que el forat desaparegui completament sobre l'Antàrtida cap al 2060-2066, i abans (2030-2050) a altres regions.
El paper fonamental del Protocol de Montreal i la cooperació internacional
El Protocol de Mont-real es va signar el 1987 i va ser el primer tractat ambiental d'abast mundial a obtenir ratificació universal. El seu objectiu era eliminar la producció, ús i emissió de substàncies que esgoten l'ozó, com els CFC, falons, HCFC i bromur de metil.
L'èxit del Protocol resideix que es va basar en proves científiques sòlides i en un mecanisme de cooperació i avaluació continua entre països i científics. No només va implicar la substitució progressiva de productes quotidians, sinó que també va afavorir la innovació i el desenvolupament de tecnologies alternatives.
El 2019 va entrar en vigor la Esmena de Kigali, que va estendre el compromís a la reducció d'hidrofluorocarbonis (HFC). Tot i que no destrueixen directament l'ozó, aquests gasos tenen un efecte hivernacle molt potent i poden contribuir al canvi climàtic.
S'han eliminat més del 99% de les substàncies cobertes pel Protocol, encara que encara existeixen desafiaments en el control d'emissions il·legals o la regulació de nous compostos no contemplats a l'acord original.
Impactes a la salut, l'agricultura i els ecosistemes
Una capa d'ozó debilitada permet una major entrada de radiació UV-B, cosa que es tradueix en greus conseqüències.
- Salut humana: Protegir l'ozó és vital per reduir els casos de càncer de pell, cataractes i lesions oculars, i debilitament immunològic. Alguns estudis estimen que el Protocol de Mont-real ha evitat dos milions de casos de càncer de pell a l'any i que per al 2030 hi haurà un 14% menys d'incidència respecte a l'escenari sense mesures.
- Agricultura: Els vegetals sensibles a la radiació ultraviolada patirien danys severs, afectant la productivitat agrícola i la seguretat alimentària.
- ecosistemes: La radiació UV-B altera el fitoplàncton, la base de moltes cadenes alimentàries aquàtiques, i perjudica organismes terrestres i marins.
El benefici ambiental i social de preservar la capa d'ozó és incalculable, ja que impacta directament i indirectament en tots els sistemes vitals de la Terra.
Vigilància i tecnologies per a la monitorització de l'ozó
El seguiment de la capa d'ozó es realitza mitjançant una xarxa internacional de satèl·lits (com l'Aura de la NASA, NOAA-20 i NOAA-21, el Suomi NPP) i globus meteorològics llançats des d'estacions polars, capaços de mesurar en temps real la concentració d'ozó a diferents altituds.
El paràmetre estàndard de referència és la unitat Dobson, que mesura la quantitat d'ozó en una columna vertical de l'atmosfera. Abans de l'esgotament generalitzat, els valors d'ozó sobre l'Antàrtida rondaven les 225 unitats Dobson. L'octubre del 2024, el mínim registrat va ser de 109 unitats, encara lluny dels nivells originals. Per conèixer com evoluciona aquest mesurament, revisa aquest article sobre l'estructura de l'atmosfera.
Les observacions mostren que la tendència és positiva, però el procés de restauració és lent ja que els CFC romanen dècades a l'atmosfera abans de descompondre's per complet.
Desafiaments actuals i futurs de la capa d'ozó
Si bé la recuperació avança, no tot està resolt. Persisteixen noves amenaces i desafiaments:
- Alguns compostos no coberts pel Protocol, com el òxid nitrós, continuen contribuint a l'esgotament de l'ozó.
- El canvi climàtic, mitjançant l'augment de gasos d'efecte hivernacle i alteracions a la circulació atmosfèrica, pot modificar la dinàmica de l'estratosfera i afectar els processos químics relacionats amb l'ozó.
- L'existència d' exempcions i usos permesos de substàncies nocives encara presents a la vida quotidiana i en algunes indústries, especialment a països en desenvolupament.
- La destrucció responsable dels «bancs de SAO» (substàncies que esgoten l'ozó) al final de la vida útil d'electrodomèstics i sistemes de refrigeració.
La connexió entre ozó i canvi climàtic
La capa d'ozó i el canvi climàtic estan més relacionats del que sembla a primera vista. Molts dels gasos que destrueixen l'ozó són, alhora, potents gasos d'efecte hivernacle. La reducció d‟aquests compostos mitjançant el Protocol de Montreal ha evitat un augment significatiu de la temperatura global.
Tot i això, algunes alternatives, com els HFC, tenen un alt efecte hivernacle, cosa que ha portat a noves regulacions, com l'Esmena de Kigali.
També preocupa que el canvi climàtic pugui influir en la recuperació de la capa d'ozó, alterant la circulació atmosfèrica i la química estratosfèrica, per la qual cosa els científics continuaran monitoritzant aquests impactes.
Aprenentatges del passat: la capa d'ozó com a referència per a altres reptes globals
La recuperació de la capa d'ozó és un exemple inspirador de com ciència, política i societat poden col·laborar. L'existència d'un problema amb un nombre limitat de substàncies i sectors va facilitar assolir consensos. Tot això va ser possible gràcies a l'evidència científica, les campanyes de conscienciació i la pressió internacional.