Cosa sta succedendo allo strato di ozono?

I governi mondiali hanno concordato alla fine degli anni '80 di proteggere lo strato di ozono terrestre eliminando gradualmente le sostanze che lo riducono emesse dalle attività umane, ai sensi del Protocollo di Montreal

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I governi mondiali hanno concordato alla fine degli anni ’80 di proteggere lo strato di ozono terrestre eliminando gradualmente le sostanze che lo riducono emesse dalle attività umane, ai sensi del Protocollo di Montreal.

L’eliminazione graduale di queste sostanze non solo ha contribuito a proteggere lo strato di ozono per le generazioni future, ma ha anche protetto la salute umana e gli ecosistemi limitando la radiazione ultravioletta nociva dal raggiungere la Terra. Il 16 settembre, Giornata internazionale per la conservazione dello strato di ozono, diamo uno sguardo più da vicino al buco dell’ozono di quest’anno.

Lo strato di ozono nell’atmosfera protegge la Terra dalle radiazioni ultraviolette potenzialmente dannose

Negli anni ’70, gli scienziati hanno scoperto che lo strato di ozono si stava esaurendo. Le condizioni atmosferiche dell’ozono variano naturalmente a seconda della temperatura, del tempo atmosferico, della latitudine e dell’altitudine, mentre anche le sostanze emesse da eventi naturali come le eruzioni vulcaniche possono influenzare i livelli di ozono. 

Tuttavia, questi fenomeni naturali non sono stati in grado di spiegare i livelli di esaurimento osservati e si è scoperto che la causa erano determinate sostanze chimiche prodotte dall’uomo.

L’esaurimento dell’ozono è maggiore al Polo Sud. Questo impoverimento crea quello che è noto come il “buco dell’ozono“. Da agosto a ottobre, il buco dell’ozono aumenta di dimensioni, raggiungendo un massimo tra metà settembre e metà ottobre.



L'evoluzione del buco dell'ozono nel 2021 sembra essere simile alle dimensioni dell'anno scorso, attualmente circa 23 milioni di km quadrati, raggiungendo un'estensione più grande dell'Antartide
L’evoluzione del buco dell’ozono nel 2021 sembra essere simile alle dimensioni dell’anno scorso, attualmente circa 23 milioni di km quadrati, raggiungendo un’estensione più grande dell’Antartide

Il Protocollo di Montreal è stato creato nel 1987 per proteggere lo strato di ozono eliminando gradualmente la produzione e il consumo di queste sostanze nocive, che sta lentamente portando al suo recupero. Alcune delle sostanze dannose per l’ozono emesse dalle attività umane rimangono nella stratosfera per decenni, il che significa che il recupero dello strato di ozono è un processo molto lento e lungo.

Il Protocollo di Montreal dimostra la forza dell’impegno internazionale per la protezione del nostro ambiente. I dati satellitari forniscono un buon mezzo per monitorare i cambiamenti dello strato di ozono su scala globale. Le misurazioni dell’ozono dal satellite Copernicus Sentinel-5P estendono la serie temporale europea iniziata nel 1995 con il Global Ozone Monitoring Experiment (GOME).

Questi dati possono essere utilizzati per il monitoraggio delle tendenze a lungo termine e forniscono misurazioni dell’ozono appena tre ore dopo il tempo di misurazione al servizio di monitoraggio dell’atmosfera di Copernicus (CAMS), gestito dal Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine (ECMWF) per il monitoraggio e la previsione dell’ozono .

Il buco dell’ozono oggi

I dati di Sentinel-5P sono stati utilizzati per mostrare che il buco dell’ozono sull’Antartico dello scorso anno è stato uno dei più grandi e profondi degli ultimi anni. Il buco è cresciuto rapidamente da metà agosto e ha raggiunto il picco di circa 25 milioni di kmq il 2 ottobre. Il grande buco dell’ozono è stato guidato da un forte, stabile e freddo vortice polare che ha mantenuto la temperatura dello strato di ozono sopra l’Antartide costantemente fredda. Questo era in netto contrasto con il buco dell’ozono insolitamente piccolo che si è formato nel 2019.

Quest’anno, l’evoluzione del buco dell’ozono sembra essere simile alle dimensioni dell’anno scorso, attualmente di circa 23 milioni di chilometri quadrati, raggiungendo un’estensione più grande dell’Antartide. Secondo CAMS, il buco dell’ozono del 2021 è cresciuto notevolmente nelle ultime due settimane e ora è più grande del 75% dei buchi dell’ozono in quella fase della stagione dal 1979.

Antje Inness, uno scienziato senior dell’ECMWF, ha commentato: “Questa evoluzione dell’ozono è ciò che ci aspettiamo date le attuali condizioni atmosferiche. I progressi del buco dell’ozono nelle prossime settimane saranno estremamente interessanti”.

Il responsabile della missione Copernicus Sentinel-5P dell’ESA, Claus Zehner, ha aggiunto: “Le misurazioni dell’ozono Sentinel-5P sono un contributo chiave al monitoraggio e alle previsioni globali dell’ozono nell’ambito del programma Copernicus”.

“Il monitoraggio del buco dell’ozono sopra il Polo Sud deve essere interpretato attentamente poiché le dimensioni, la durata e le concentrazioni di ozono di un singolo buco sono influenzate dai campi di vento locali, o meteorologia, intorno al Polo Sud. Tuttavia, prevediamo la chiusura del buco dell’ozono sul Polo Sud entro il 2050“.

L'Atmospheric Limb Tracker for Investigation of the Upcoming Stratosphere (Altius) fornirà profili ad alta risoluzione dell'ozono stratosferico e di altri gas in tracce atmosferiche
L’Atmospheric Limb Tracker for Investigation of the Upcoming Stratosphere (Altius) fornirà profili ad alta risoluzione dell’ozono stratosferico e di altri gas in tracce atmosferiche

Guardando avanti

I satelliti in orbita sopra sono l’unico modo per misurare il recupero e il cambiamento dell’ozono in modo coerente e sistematico. La maggior parte dei satelliti per la misurazione dell’ozono, come la missione Copernicus Sentinel-5P, fornisce un valore per la quantità di ozono in una colonna, ovvero la quantità totale di ozono in una colonna d’aria dal suolo alla parte superiore dell’atmosfera. Insieme, sono necessari anche i profili, che mostrano le concentrazioni a diverse altitudini, per ottenere il quadro completo.

L’imminente missione Atmospheric Limb Tracker for Investigation of the Upcoming Stratosphere (Altius), il cui lancio è previsto per il 2025, fornirà profili di ozono e altri gas traccia nell’alta atmosfera per supportare servizi come le previsioni meteorologiche e per monitorare le tendenze a lungo termine .

Altius è dotato di un imager 2D ad alta risoluzione che osserva l’ozono da un lato, al bordo della Terra o al confine atmosferico. Questa tecnica di risonanza degli arti consente di visualizzare l’ozono a diverse altitudini, fornendo così profili verticali di diverse concentrazioni di ozono. Oltre all’ozono, Altius fornirà anche profili di altri gas traccia come biossido di azoto, vapore acqueo e informazioni sugli aerosol.

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