Il rischio di un imminente grande buco nello strato di ozono

Buona parte della stagione invernale 2021/2022 è stata dominata da un vortice polare molto più freddo e compatto del normale. La presenza di un vortice polare molto profondo e freddo rischia di avere importanti ripercussioni sui livelli di ozono nella media e bassa stratosfera polare.

Perché un vortice polare compatto riduce i livelli di ozono?

Recenti studi (vedi Ines Tritscher, Michael C. Pitts, et All) hanno dimostrato come un vortice polare stratosferico molto compatto, e soprattutto molto freddo, possa avere conseguenze negative sulle concentrazioni dell’ozono, favorendone una sensibile diminuzione della sua concentrazione nella stratosfera. La rapida perdita di ozono, non appena arriva la prima luce solare, con la fine della lunga notte polare, può esporre le aree interessate ad una maggiore esposizione ai raggi ultravioletti del sole, con inevitabili conseguenze per le aree dell’Artico, non appena sopraggiunge l’estate boreale.

Una delle principali cause della riduzione delle concentrazioni di ozono sull’artico è da ricondurre alle temperature molto fredde, nella stratosfera artica, che possono favorire lo sviluppo di nuvole nella bassa stratosfera. Le famose nubi stratosferiche. Questo tipo di nuvole presentano al loro interno dei composti alogeni, come ad esempio il bromo o il cloro (frutto diretto dell’attività antropica), che vi rimangono intrappolati per gran parte dell’inverno.

Appena finisce la notte polare e arrivano i primi raggi solari le nuvole stratosferiche tendono a dissolversi e la gran parte dei composti alogeni in esse contenuti si trasformano in cloro biatomico, pronto ad intaccare lo strato di ozono. Il cloro biatomico contribuisce alla parziale distruzione dell’ozonosfera, favorendo così la formazione dei famigerati “buchi di ozono”. Difatti maggiori saranno i composti di cloro, più grande sarà l’assottigliamento dello strato di ozono.

L’importanza dell’ozono

L'ozono è un gas che si crea naturalmente in atmosfera, grazie a fattori naturali, come i raggi del sole o i fulmini, che dividono le molecole di ossigeno in singoli atomi. Questi atomi si combinano poi con le altre molecole di ossigeno (O2) nelle vicinanze e formano una nuova molecola formata da tre atomi di ossigeno (O3), chiamata per l’appunto ozono.

Gran parte dell'ozono terrestre è contenuto nella stratosfera, soprattutto a 25 km di altezza, dove si trova appunto l'ozonosfera. L’ozono è considerato, a tutti gli effetti, un gas serra. A differenza degli altri gas serra, che trattengono l'energia proveniente dalla superficie terrestre, l'ozono assorbe e trattiene parte dell'energia proveniente direttamente dai raggi solari.

Lo strato di ozono presente in atmosfera assorbe e blocca parte dello spettro ultravioletto, proteggendo la Terra dai raggi ultravioletti nocivi provenienti dal sole. Essendo più pesante dell’aria, tende a scendere verso la troposfera, raggiungendo la superficie terrestre. Quando raggiunge la superficie terrestre l’ozono si unisce con tutti gli inquinanti prodotti dalle attività antropiche, riuscendo ad eliminarli, svolgendo così un’importante azione di pulizia dell’aria.

La ciclicità del famoso “buco dell’ozono” sui Poli

Spesso sentiamo parlare di “buco dell’ozono” nel Polo Nord e nel Polo Sud. Va precisato che il fenomeno si ripete ciclicamente, ed è correlato con le dinamiche atmosferiche che caratterizzano le varie stagioni. Difatti, l’assottigliamento dello strato di ozono nella stratosfera polare è quasi sempre indotto da un sensibile abbassamento delle temperature, che possono scendere pure a -90°C -100°C al traverso dei Poli, quando il vortice polare stratosferico si presenta particolarmente compatto.

Questo raffreddamento comporta una sensibile diminuzione dei livelli di ozono, creando così i famosi “buchi”. Sull’Artico, dove le temperature medie sono ben più elevate rispetto la stratosfera antartica, abbiamo una significativa variabilità sulla perdita di ozono, che varia di anno in anno, a seconda delle condizioni del vortice polare. Tanto che negli inverni più miti, o quando avvengono importanti “stratwarming” (riscaldamenti della stratosfera artica), non si osservano variazioni dei livelli di ozono.

Sul Polo Sud invece si ripete quasi annualmente, visto le temperature molto più gelide dell’Artico. Gli studi degli ultimi 15 anni hanno rilevato come il “buco dell’ozono” sull’Antartide si apre ogni anno, tra agosto e settembre, quando nell’emisfero australe avanza la primavera, raggiungendo l’estensione massima tra settembre e ottobre, “chiudendosi” poi con l’avvicinarsi dell’estate australe, quando nell’emisfero boreale arriva l’inverno.