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Se denomina capa de ozono, u ozonosfera, a la zona de la estratosfera terrestre que contiene una concentración relativamente alta^[1] de ozono. Esta capa, que se extiende aproximadamente de los 15 km a los 40 km de altitud, reúne el 90% del ozono presente en la atmósfera y absorbe del 97% al 99% de la radiación ultravioleta de alta frecuencia.

La capa de ozono fue descubierta en 1913 por los físicos franceses Charles Fabry y Henri Buisson. Sus propiedades fueron examinadas en detalle por el meteorólogo británico G.M.B. Dobson, quien desarrolló un sencillo espectrofotómetro que podía ser usado para medir el ozono estratosférico desde la superficie terrestre. Entre 1928 y 1958 Dobson estableció una red mundial de estaciones de monitoreo de ozono, las cuales continúan operando en la actualidad. La Unidad Dobson, una unidad de medición de la cantidad de ozono, fue nombrada en su honor.

Origen del ozono

El ozono es una forma alotrópica del oxígeno, que sólo es estable en determinadas condiciones de presión y temperatura. Es un gas compuesto por tres átomos de oxígeno ( $O_{3}$ ).

Relámpago del Catatumbo, Estado Zulia, Venezuela. Es la fábrica de ozono de la Madre Naturaleza. Este fenomeno es capaz de producir 1.176.000 relámpagos por año produciendo el 10% de la capa de ozono del planeta.

Los mecanismos fotoquímicos que se producen en la capa de ozono fueron investigados por el físico británico Sidney Chapman en 1930. La formación del ozono de la estratosfera terrestre es catalizada por los fotones de luz ultravioleta que al interaccionar con las moléculas de oxígeno gaseoso, que está constituida por dos átomos de oxígeno ( $O_{2}$ ), las separa en los átomos de oxígeno (oxígeno atómico) constituyente. El oxígeno atómico se combina con aquellas moléculas de $O_{2}$ que aún permanecen sin disociar formando, de esta manera, moléculas de ozono, $O_{3}$ .

La concentración de ozono es mayor entre los 15 y 40 km, con un valor de 2-8 partículas por millón, en la zona conocida como capa de ozono. Si todo ese ozono fuese comprimido a la presión del aire al nivel del mar, esta capa tendría solo 3 mm de espesor.

El ozono actúa como filtro, o escudo protector, de las radiaciones nocivas, y de alta energía, que llegan a la Tierra permitiendo que pasen otras como la ultravioleta de onda larga, que de esta forma llega a la superficie. Esta radiación ultravioleta es la que permite la vida en el planeta, ya que es la que permite que se realice la fotosíntesis del reino vegetal, que se encuentra en la base de la pirámide trófica.

Al margen de la capa de ozono, mencionemos que el 10% de ozono restante está contenido en la troposfera, es peligroso para los seres vivos por su fuerte carácter oxidante. Elevadas concentraciones de este compuesto a nivel superficial forman el denominado smog fotoquímico. El origen de este ozono se explica en un 10% como procedente de ozono transportado desde la estratosfera y el resto es creado a partir de diversos mecanismos.

El equilibrio dinámico del ozono

El ozono se produce mediante la siguiente reacción:

O_{2}+h\nu ->O+O

^[2]

O+O_{2}->O_{3}

Es decir, el oxígeno molecular que se encuentra en las capas altas de la atmósfera es bombardeado por la radiación solar. Del amplio espectro de radiación incidente una determinada fracción de fotones cumple los requisitos energéticos necesarios para catalizar la rotura del doble enlace de los átomos de oxígeno de la molécula de oxígeno molecular.

Posteriormente, la radiación solar convierte una molécula de ozono en una de oxígeno biatómico y un átomo de oxígeno sin enlazar:

O_{3}+h\nu ->O_{2}+O

Durante la fase oscura, (la noche de una determinada región del planeta) el oxígeno monoatómico, que es altamente reactivo, se combina con el ozono de la ozonosfera para formar una molécula de oxigeno biatómico:

O_{3}+O->2O_{2}

Para mantener constante la capa de ozono en la estratosfera esta reacción fotoquímica debe hacerse en perfecto equilibrio, pero estas reacciones son fácilmente perturbables por moléculas, como los compuestos clorados (como los clorofluorocarbonos^[3]) y los compuestos bromurados.

Problemas en la capa de ozono

Artículo principal: Agujero de ozono

El seguimiento observacional de la capa de ozono, llevado a cabo en los últimos años, ha llegado a la conclusión de que dicha capa puede considerarse seriamente amenazada. Este es el motivo principal por el que se reunió la Asamblea General de las Naciones Unidas el 16 de septiembre de 1987, firmando el Protocolo de Montreal. En 1994, la Asamblea General de las Naciones Unidas proclamó el día 16 de septiembre como el Día Internacional para la Preservación de la Capa de Ozono.^[4]

El enrarecimiento grave de la capa de ozono provocará el aumento de los casos de melanomas (cáncer) de piel, de cataratas oculares, supresión del sistema inmunitario en humanos y en otras especies. También afectará a los cultivos sensibles a la radiación ultravioleta.

Para preservar la capa de ozono hay que disminuir a cero el uso de compuestos químicos como los clorofluorocarbonos (refrigerantes industriales, propelentes), y fungicidas de suelo (como el bromuro de metilo) (Argentina, 900 toneladas/año^[5]) que destruyen la capa de ozono a un ritmo 50 veces superior a los CFC.

Hay que tomar conciencia de la gran cantidad de moléculas de ozono que se destruyen diariamente por culpa de la actividad humana y que tomando las medidas adecuadas se podría remediar.

Notas

↑ Se estima que la concentración de ozono en la ozonosfera es de algunas partículas por millón. Dicha concentración puede parecer muy pequeña en términos absolutos, sin embargo, en términos relativos es mucho más alta que las concentraciones que se presentan en la atmósfera baja, aunque bastante pequeña comparada con la concentración de los principales componentes de la atmósfera.
↑ $h\nu$ es la energía del fotón que inicia la reacción
↑ Los más comunes son $CFCl_{3}$ (freón 11), $CF_{2}Cl_{2}$ (freón 12), $C_{2}F_{3}Cl_{3}$ (freón 113) y $C_{2}F_{4}Cl_{4}$ (freón 114).
↑ Resolución 49/114 de la Asamblea General de las Naciones Unidas designando el 16 de septiembre como Día Internacional para la Preservación de la Capa de Ozono
↑ INTA Balcarce - Sobre el bromuro de metilo y su eliminación

Véase también

Agujero de ozono
CFC (clorofluorocarburo).
Día Internacional para la Preservación de la Capa de Ozono
Mario J. Molina
Potencial de agotamiento del ozono

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Capa de ozono.
Tecnozono: Información de la Capa de Ozono

[1] Se estima que la concentración de ozono en la ozonosfera es de algunas partículas por millón. Dicha concentración puede parecer muy pequeña en términos absolutos, sin embargo, en términos relativos es mucho más alta que las concentraciones que se presentan en la atmósfera baja, aunque bastante pequeña comparada con la concentración de los principales componentes de la atmósfera.

[2] $h\nu$ es la energía del fotón que inicia la reacción

[3] Los más comunes son $CFCl_{3}$ (freón 11), $CF_{2}Cl_{2}$ (freón 12), $C_{2}F_{3}Cl_{3}$ (freón 113) y $C_{2}F_{4}Cl_{4}$ (freón 114).

[4] Resolución 49/114 de la Asamblea General de las Naciones Unidas designando el 16 de septiembre como Día Internacional para la Preservación de la Capa de Ozono

[5] INTA Balcarce - Sobre el bromuro de metilo y su eliminación

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 La capa de ozono fue descubierta en [[1913]] por los físicos franceses [[Charles Fabry]] y [[Henri Buisson]]. Sus propiedades fueron examinadas en detalle por el meteorólogo británico [[G.M.B. Dobson]], quien desarrolló un sencillo [[espectrofotómetro]] que podía ser usado para medir el ozono estratosférico desde la superficie terrestre. Entre [[1928]] y [[1958]] Dobson estableció una red mundial de estaciones de monitoreo de ozono, las cuales continúan operando en la actualidad. La [[Unidad Dobson]], una unidad de medición de la cantidad de ozono, fue nombrada en su honor.
-El término "Capa de ozono" es entendido, generalmente, de una manera que se presta al equívoco. El término sugiere que, a una cierta altura de la atmósfera, existe un nivel de ozono concentrado que cubre y protege la tierra. Lo cierto es que el ozono no está concentrado en un estrato, ni tampoco por lo tanto, está situado a una altura específica, si no que es un gas escaso que está muy diluido en el aire y que, además, aparece desde el suelo hasta más allá de la estratosfera.
-La capa de ozono se encuentra en la estratosfera, aproximadamente de 15 a 50 Km. sobre la superficie del planeta. Se considera un delgado escudo de gas, que rodea a la Tierra y la protege de los peligrosos rayos del sol.
-El ozono es un compuesto inestable de tres átomos de oxígeno, el cual actúa como un potente filtro solar evitando el paso de una pequeña parte de la radiación ultravioleta (UV) llamada B que se extiende desde los 280 hasta los 320 manómetros (nm). Se descompone en presencia de Cloro y oxida a la mayor parte de los metales. Es más estable a altas temperaturas, y es muy peligroso ya que en ciertas concentraciones es violentamente explosivo. Es más pesado y activo que el oxígeno. También es más oxidante, razón por la cual se lo utiliza como desinfectante y germicida
-El ozono se produce mediante el efecto de la luz solar sobre el oxígeno y es la única sustancia en la atmósfera que puede absorber la dañina radiación ultravioleta (UV-B) proveniente del sol. Este delgado escudo, ozono estratosférico, hace posible la vida en la tierra.
-Desde 1974, los científicos han advertido acerca de una potencial crisis global como resultado de la progresiva destrucción de la capa de ozono causada por sustancias químicas hechas por el hombre, tales como los clorofluorocarbonos (CFCs). El contenido total de ozono en la atmósfera se define a partir de la cantidad de ese gas, contenida en una columna vertical de 1 cm2 de base, a valores de presión y temperatura. Puede ser expresada en unidades de presión.
-Un valor más frecuente es el que se expresa en miliatmosferas/centímetros, lo que define a la UNIDAD DOBSON (UD). Una UD corresponde, en promedio, a una concentración aproximada a una parte por billón en volumen. Los valores usuales observados en la atmósfera oscilan entre los 230 y 500 UD.
-?:NeLsOn:?
 == Origen del ozono ==