Il buco dell’ozono antartico è stato scoperto nel 1985, quando gli scienziati hanno osservato una grave riduzione dello strato protettivo di ozono stratosferico terrestre. Le sostanze chimiche industriali note come clorofluorocarburi (CFC), all’epoca ampiamente utilizzate come refrigeranti, propellenti, agenti schiumogeni e solventi, erano alla base della riduzione dell’ozono. Dopo un impegno globale concertato per eliminare gradualmente l’uso dei CFC, l’ozono oggi si sta riprendendo, soprattutto in Antartide. La scoperta del buco nell’ozono è stata possibile, in parte, grazie agli strumenti di misurazione disponibili all’epoca. I progressi in questi strumenti, insieme ai satelliti e ad altre tecnologie di monitoraggio, hanno da allora permesso agli scienziati di seguire il recupero dell’ozono.
Ma cosa sarebbe successo se la tecnologia odierna fosse stata disponibile molto prima? Gli scienziati sarebbero stati in grado di individuare segnali ancora più precoci di riduzione dello strato di ozono causata dall’uomo? E se sì, quando e dove sarebbero comparsi i primi segnali? Gli scienziati del MIT ora hanno alcune risposte. Il team, guidato dalla chimica atmosferica Susan Solomon, ha condotto un esperimento mentale in cui ha considerato un mondo ipotetico in cui le attuali capacità di monitoraggio atmosferico fossero state disponibili per tutto il secolo scorso. In questo scenario, hanno simulato la composizione chimica dell’atmosfera nel corso della storia e hanno scoperto non solo quando sarebbe stato possibile rilevare i primi segni di riduzione dell’ozono, ma anche dove e perché.
Primi segnali comparsi nel 1957
In uno studio pubblicato oggi sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, gli scienziati suggeriscono che i primi segnali di riduzione dello strato di ozono siano comparsi già nel 1957, circa 30 anni prima della scoperta del buco dell’ozono. E questo primo segnale di perdita di ozono non si è manifestato in Antartide, bensì nella stratosfera superiore delle regioni tropicali.
Inoltre, la causa di questa precoce riduzione non sarebbe da attribuire ai CFC, bensì a un’altra sostanza chimica industriale: il tetracloruro di carbonio. “Dai libri di testo abbiamo appreso che i CFC causano l’impoverimento dello strato di ozono“, afferma il primo autore dello studio, Jian Guan, uno studente laureato presso il Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Atmosfera e dei Pianeti (EAPS) del MIT. “Si è scoperto che esisteva un altro composto che causava l’impoverimento dello strato di ozono molto prima dei CFC. Questa è stata una grande sorpresa”.
Risultati sorprendenti
Per Solomon, che fu uno dei primi pionieri nello studio degli effetti dell’ozono sull’atmosfera e la prima a dimostrare che i CFC erano il principale agente responsabile dell’erosione dell’ozono antartico, i nuovi risultati rappresentarono un vero e proprio shock. “Il fatto che la riduzione dello strato di ozono si sia verificata già alla fine degli anni ’50, molto prima di quanto avrei immaginato, mi ha letteralmente sbalordita“, afferma Solomon, professoressa di Studi Ambientali e Chimica presso il MIT. “Questo studio dimostra quanto sia importante continuare a monitorare la situazione per comprendere appieno come l’atmosfera reagisce e si riprende”.
La scoperta del buco dell’ozono
L’ozono è una molecola altamente reattiva, composta da tre atomi di ossigeno, che esiste naturalmente negli strati superiori dell’atmosfera. Nella stratosfera, l’ozono agisce come uno scudo, assorbendo i raggi solari e riducendo le dannose radiazioni ultraviolette che possono raggiungere la superficie terrestre. Alla fine degli anni ’80, dopo che gli scienziati osservarono per la prima volta i segni di riduzione dell’ozono in Antartide, Solomon guidò delle spedizioni nella regione per misurare la composizione della stratosfera. Queste misurazioni confermarono che l’agente responsabile della distruzione dell’ozono erano i CFC, sostanze chimiche utilizzate a livello globale nella refrigerazione, nel condizionamento dell’aria e come propellenti per aerosol, tra gli altri impieghi.
Nello specifico, Solomon misurò livelli di biossido di cloro superiori alle aspettative nella stratosfera antartica. La presenza di questa molecola, nello stesso luogo in cui si osservava la riduzione dell’ozono, aveva una sola spiegazione chimica: l’ozono veniva disgregato da atomi di cloro. All’epoca, i CFC, composti ad alto contenuto di cloro, erano ampiamente utilizzati e il chimico del MIT Mario Molina ipotizzò che, se i CFC fossero arrivati nella stratosfera, i fotoni del sole avrebbero potuto disgregare le molecole e liberare atomi di cloro, che sarebbero poi stati liberi di disgregare gli atomi di ossigeno dell’ozono. Il lavoro di Molina e le misurazioni di Solomon sono stati fondamentali per dimostrare che i CFC potevano ridurre lo strato di ozono, una scoperta che è valsa a Molina una parte del Premio Nobel per la Chimica nel 1995.
Il Protocollo di Montreal
Poco dopo, quasi tutti i Paesi del mondo hanno firmato il Protocollo di Montreal, che ha portato alla graduale eliminazione dei CFC e di altre sostanze dannose per l’ozono. Negli ultimi anni, grazie a questa cooperazione globale, gli scienziati hanno osservato i primi segnali di recupero dello strato di ozono. “Sappiamo cosa abbiamo adesso e lo strato di ozono sta iniziando a riprendersi“, afferma Solomon. “Ma nessuno ha mai documentato con precisione dove, quando e perché si sia verificato il primo impoverimento dello strato di ozono”.
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