Una Boccata di Ozono

L’Ozono (celebre per “il suo buco”) è una gas molto instabile, costituito da tre atomi di Ossigeno presente principalmente nello strato atmosferico denominato Ozonosfera.

L’ozono classificato fra i Gas Serra, ma a differenza di quelli “maligni” (come l’acerrima anidride carbonica) esso non trattiene l’energia proveniente dalla terra (con il risultato di aumentare il riscaldamento del pianeta, il famoso “effetto serra”) ma bensì parte di quella derivante dal sole (in particolare i Raggi UV-B e UV-C). Di conseguenza questo gas ci scherma dalle radiazioni ad alta energia del sole, potenzialmente dannose per gli esseri viventi (sono infatti potenti mutageni e fotosintesi-inibitori), assorbendo la loro energia, scindendosi in Ossigeno biatomico e monoatomico.

Per “Buco nell’ozono” s’intende una diminuzione localizzata di percentuale di questo gas nell’atmosfera. Questo è un fenomeno ciclico naturale, che avviene nell’arco di alcuni mesi in corrispondenza dei poli terrestri. Qui le grosse masse di aria fredda di alcune correnti invernali generano dei vortici ricchi di Cloro, che dissocia la molecola di ozono. La diminuzione di questo gas finisce con l’arrivo della stagione primaverile e delle correnti tropicali (cariche di Ozono) che ristabiliscono il grado di concentrazione del gas.

Ma in tempi recenti si è notato che questo fenomeno si verificava a macchia di leopardo nell’atmosfera terrestre, con gravi conseguenze sull’ambiente. Ciò è dovuto principalmente dall’inquinamento atmosferico da parte delle attività umane, che riversa nell’aria sostanze (come i Clorurati, Bromurati, Clorofluorocarburi…) che danneggiano il fine equilibrio esistente fra le reazioni che disfano/rigenerano quest’importante molecola. In natura l’ozono si forma tramite le reazioni come:

3O₂ ? 2O₃

Queste reazioni sono di tipo endoenergetico, cioè richiedono una certa quantità di energia per attivarsi (l’innesco è provocato generalmente da fenomeni atmosferici come i fulmini e dalle stesse radiazioni UV del sole, spiegando così il perché la percentuale di Ozono è maggiore nelle zone maggiormente colpite dai raggi solari). Oltre a queste, ci sono altri tipi di processi che sfruttano altre molecole presenti nell’atmosfera e la stessa energia proveniente dal sole. Le molecole coinvolte sono NO₂ (biossido di azoto) e OH (gruppo ossidrile). L’interazione tra queste genera HONO₂ (acido nitrico) che solubilizzandosi nelle gocce di pioggia, finisce a terra. In questo modo i reagenti (biossido di azoto e gruppo idrossile) vengono sequestrati dall’atmosfera, diminuendo così gli elementi utili alla formazione di Ozono. Una recente ricerca (condotta dai Ricervatori del California Institute of Technology e del Jet Propulsion Laboratory della NASA) ha però studiato un altro tipo di reazione che avviene nell’Ozonosfera, ossia la formazione di acido perossinitroso (HOONO). Questa molecola è talmente instabile che si scinde subito dopo la sua formazione nei componenti NO₂ e OH (senza quindi aver tempo di solubilizzarsi), restituendo così questi ultimi al ciclo di formazione naturale dell’Ozono.

NO₂ + OH ? HOONO

(la reazione è spostata verso sinistra)

Di questa reazione non si conosceva bene la cinetica (tempi e velocità di reazione), ma i Ricercatori hanno fatto luce proprio su questi fattori, riconoscendo in questo processo (risultato più frequente di quanto si pensava) un ruolo importante di compensazione nella perdita dei reagenti ozono-genici nell’atmosfera. Si è calcolato infatti che le stime fin’ora effettuate sulla quantità di Ozono siano inferiori al circa 5-10% del dato reale. Questo ci darebbe una boccata di Ozono in più che dovremo aver cura di non sprecare in inutili chiacchiere.