Alta Atmosfera

Approfondimento

Il buco dell'ozono e il riscaldamento globale

Quando si discute di problemi ambientali, la gente tende a collegare tra loro il buco dell'ozono e il riscaldamento globale. Di fatto, il buco dell'ozono non è una conseguenza diretta del riscaldamento globale e il riscaldamento globale non una conseguenza diretta del buco dell'ozono. Ma poiché nel sistema climatico quasi tutto è collegato, tra i due effetti esistono molte interrelazioni.

Il grande fraintendimento

Poiché la ricerca sul sistema climatico è piuttosto recente, molti di noi non lo hanno mai studiato a scuola. Perciò non è sorprendente che i due principali problemi ambientali che stanno attualmente affliggendo il nostro pianeta, riscaldamento globale e buco dell'ozono, siano spesso confuse.

Il buco dell'ozono non si forma perché sul nostro pianeta circolano sempre più macchine che bruciano benzina o perché l’industria e le abitazioni consumano sempre più energia proveniente dai combustibili fossili. Allo stesso modo, la formazione del buco dell'ozono non causa il riscaldamento globale.

Tuttavia, entrambi sono il risultato dall'impatto delle attività umane sull'atmosfera e tra i due fenomeni ci sono molti collegamenti indiretti. 

Dove sono questi collegamenti?

Il riscaldamento globale è uno dei fenomeno più gravi ad affliggere l’umanità in quanto causa un progressivo riscaldamento della troposfera. Il buco dell'ozono si forma nella stratosfera. Se la quantità di ozono ad altitudini tra i 15 e i 40 km si riduce, questo fa sì che la terra venga raggiunta da una maggiore quantità di radiazione ultravioletta dannosa.

I clorofluorocarburi (CFC) ricoprono un ruolo importante sia nel riscaldamento globale che nella formazione del buco dell'ozono. Nella troposfera, agiscono come gas serra. Assorbono la radiazione infrarossa che proviene dalla superficie terrestre e, intrappolando questo calore vicino alla terra, contribuiscono al riscaldamento globale. Nella stratosfera sono distrutti dalla radiazione ultravioletta ad alta intensità proveniente dal sole per dare radicali cloro che hanno la capacità di distruggere l'ozono. Gli altri gas serra, come l'anidride carbonica e il metano, non hanno alcun ruolo nella deplezione dell'ozono.

Ma il buco dell'ozono cambia anche il bilancio radiativo della Terra.
 

Poiché l'ozono impedisce alla radiazione ultravioletta ad alta intensità di raggiungere la superficie terrestre causando il riscaldamento della stratosfera, si può assumere che la formazione del buco dell'ozono modifichi il bilancio radiativo totale della terra. Questo è proprio quello che succede. Tuttavia, la deplezione dell'ozono e la formazione del buco dell'ozono sopra i poli non causa un ulteriore riscaldamento della troposfera, ma un leggero raffreddamento.

L'impatto del buco dell'ozono sul bilancio radiativo della terra

Non è immediatamente ovvio che il buco dell'ozono causi una 'forzatura radiativa negativa', cioè possa portare ad un raffreddamento della troposfera. Istintivamente possiamo pensare che se lo strato dell'ozono diventa più sottile, la quantità di radiazione ultravioletta ad alta energia che raggiunge la superficie terrestre sia maggiore. Questo significa più energia dal sole. Tutto ciò è certamente vero ed è la ragione principale dell'aumento del rischio di tumori alla pelle. Tuttavia, c'è anche un effetto contrario.  

Come sappiamo, l'assorbimento della radiazione ultravioletta da parte delle molecole di ozono causa un riscaldamento della stratosfera. Parte di questo calore emesso è trasferito alla troposfera causandone un leggero riscaldamento. Inoltre, nella bassa stratosfera, l'ozono può ancora agire come gas serra assorbendo la radiazione infrarossa che proviene dalla superficie terrestre. Perciò l'assorbimento dalla radiazione ultravioletta e infrarossa da parte dell'ozono porta ad un riscaldamento dell'alta troposfera. Se i livelli di ozono diminuiscono, l'alta troposfera diventerà quindi più fredda. 

Ma c'è anche un effetto opposto. Un minore assorbimento della radiazione ultravioletta da parte dell'ozono significa più luce e, perciò, più energia proveniente dal Sole che raggiunge il terreno. Se questa energia è convertita in calore, la troposfera dovrebbe scaldarsi. Tuttavia, una proporzione della radiazione solare, che entra nella troposfera è semplicemente riflessa indietro nello spazio e l'energia è persa.

La riflessione verso lo spazio della radiazione solare è particolarmente significativa sopra l'Antartide, proprio dove si verifica la più forte deplezione dell'ozono. Questo succede perché il terreno coperto dalla neve e dal ghiaccio ha un'albedo molto alta (tra 0,6 e 0,8 - il che significa che tra il 60% e l'80% della radiazione che colpisce il terreno è riflessa direttamente nello spazio). A causa di questa elevata riflessione, solo una piccola frazione della radiazione ultravioletta extra che penetra nella troposfera in seguito alla perdita di ozono causa un riscaldamento.

Complessivamente, l'effetto di raffreddamento dovuto alla perdita di ozono è maggiore del riscaldamento e causa non solo un raffreddamento della stratosfera, ma anche un leggero raffreddamento della troposfera.

L'impatto del riscaldamento globale sul buco dell'ozono

La prossima sezione sul raffreddamento stratosferico mostra come il riscaldamento globale nella troposfera causi un raffreddamento della stratosfera. Questo raffreddamento favorisce la deplezione dell'ozono non solo nell'emisfero meridionale, ma molto probabilmente anche nell'emisfero settentrionale.

A proposito di questa pagina:

autore: Dr. Elmar Uherek - Max Planck Institute for Chemistry, Mainz, Germany
revisione scientifica: Dr. Christoph Bruhl - Max Planck Institute for Chemistry, Mainz
revisione didattica: Michael Seesing - Uni Duisburg - 2003-08-07
ultima pubblicazione: 2003-05-11