Un sistema per monitorare l’ozono

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ozono stratosferico

Si chiama Cams, il sistema europeo per il monitoraggio dell’ozono stratosferico. Osservazioni satellitari e modelli matematici per controllare in tempo reale lo stato di salute dell’atmosfera terrestre

Di ozono se ne sente parlare spesso d’estate come fattore da tenere sotto controllo nei bollettini per valutare la qualità dell’aria. Si tratta infatti di un gas dannoso per la salute dell’uomo e per l’ambiente, la cui concentrazione aumenta in caso di condizioni meteorologiche favorevoli, quali giornate particolarmente soleggiate e temperature elevate. Se nella troposfera, la parte di atmosfera più vicina alla superficie terrestre, costituisce un inquinante, la sua presenza negli strati alti della stratosfera fornisce invece una barriera protettiva nei confronti della radiazione ultravioletta della luce solare.

Fino a qualche decennio fa il buco dell’ozono ricorreva come esempio principe dei danni che l’uomo può causare all’ambiente. L’assottigliamento dello strato protettivo di ozono è infatti dovuto a una combinazione di fattori meteorologici e processi chimici innescati dalla presenza di sostanze ozono lesive, tra cui gli alocarburi, che trasformano il prezioso gas in semplice ossigeno e aumentano così la quantità di radiazioni UV che riescono a penetrare nell’atmosfera.

A seguito di numerose campagne di sensibilizzazione l’Unep, il Programma ambientale delle Nazioni Unite, con il Protocollo di Montreal già trent’anni fa riuscì nell’impresa di mettere al bando l’utilizzo di queste sostanze dannose, che venivano usate in misura massiccia soprattutto nel settore della refrigerazione, come propellenti per i prodotti spray, come pesticidi e solventi.

Ultimamente di buco dell’ozono se ne sente parlare meno, sebbene non si tratti di un problema risolto e l’Unione europea si impegna nel finanziare progetti per continuare a studiarlo.

Il Copernicus Atmosphere Monitoring Service (Cams) è un sistema di monitoraggio dell’atmosfera che rientra all’interno del programma Copernicus della Commissione europea, che si occupa di registrare in maniera continuativa i dati sull’atmosfera terrestre sia a livello globale sia regionale, sfruttando i sistemi di osservazione satellitare Copernicus e l’analisi dei dati forniti dai sensori in loco. Combinando tali informazioni con modelli matematici avanzati garantisce indicazioni affidabili, a libero accesso e altamente precise circa la composizione dell’atmosfera e i suoi cambiamenti nel tempo. Tra le aree principali di controllo di Cams rientra il monitoraggio dell’ozonosfera e della radiazione ultravioletta.

Lo strato di ozono viene sorvegliato su base giornaliera da Cams, che si occupa anche di monitorare l’estensione e la grandezza del cosiddetto buco dell’ozono, fornendo dati sull’andamento annuale delle sue variazioni. In aggiunta il sistema Cams fornisce previsioni sulla quantità di radiazione ultravioletta che raggiunge la superficie terrestre sulla base delle informazioni sullo stato dell’ozono, combinate con quelle sulla nuvolosità e sulle particelle di aerosol disperse nell’aria in una determinata regione. Questo sistema di monitoraggio fornisce inoltre uno storico dei dati dal 2003 al presente che combina le osservazioni satellitari con i modelli globali che indicano la composizione dell’atmosfera. La zona a cui viene rivolta maggior attenzione è chiaramente lo strato di atmosfera che si trova al di sopra dell’Antartide, dove si crea il buco dell’ozono, a causa della concorrenza di molteplici fattori.

Durante il periodo invernale, infatti, sopra il Polo Sud si crea un vortice di venti che isola la stratosfera dalle masse d’aria circostanti facendo scendere le temperature al di sotto di -78°C e favorendo la creazione delle nubi stratosferiche polari.

Con l’arrivo della primavera la radiazione solare innesca una serie di reazioni chimiche trasformando i cristalli che costituiscono queste nubi in composti che favoriscono l’assottigliamento dello strato di ozono e facendo scendere il numero complessivo di molecole di ozono, anch’esse monitorate da Cams, al di sotto della metà della media. Attraverso una comparazione tra la situazione corrente e i dati degli anni precedenti è possibile capire se e a che velocità si sta restringendo il buco dell’ozono.

Secondo le attuali previsioni Cams, occorrerà attendere il 2060 prima che la condizione dell’ozonosfera che si trova sopra l’Antartide torni ai livelli pre-1970, anno in cui fu mandato in orbita il primo satellite sonda «Nimbus 4» per misurare i parametri e la distribuzione dell’ozono in atmosfera.

(Fonte Arpat, Testo di Giulia Casasole)