La Atmósfera

 

Autor: Carmen Orozco Barrenetxea. Antonio Pérez Serrano
(Dpto. Química. Esc. Univ. Politécnica. Burgos)

Dirección: José Félix Martínez Huerta

Coordinación: Marta Ruíz Cerrillo

 

 

La biosfera es un sistema que engloba a todos los seres vivientes de nuestro planeta así como el aire, el agua y el suelo que constituyen su hábitat o lugar donde se desarrolla normalmente su ciclo vital. Para el mantenimiento de este ciclo vital es esencial que el equilibrio ecológico no se altere, lo que implica la necesidad de evitar acciones que puedan modificarlo de alguna manera o puedan introducir cambios en cualquiera de los agentes implicados en el mismo, uno de los cuales, de importancia extraordinaria, es sin ninguna duda la atmósfera.

¿Cuáles son los indicadores más importantes de la contaminación que sufre la atmósfera?

Responder a esta pregunta de forma exhaustiva nos exigiría un análisis pormenorizado de la cantidad y naturaleza de las especies existentes actualmente en la atmósfera terrestre. Analicemos únicamente tres hechos que son materia de preocupación por parte de la sociedad:

Radiación solar incidente sobre la tierra-Reemisión de radiación de la tierra a la atmósfera

La radiación que, proveniente del sol, alcanza la atmósfera terrestre corresponde fundamentalmente a las zonas del ultravioleta, visible e infrarrojo (UV, VIS e IR). Las radiaciones de la zona del UV son muy energéticas y por tanto capaces de producir alteraciones en las sustancias; la mayor parte de ellas son detenidas en las capas más externas de la atmósfera terrestre, ionosfera y mesosfera; las que consiguen atravesar estas capas son frenadas por el ozono (O3) presente en la estratosfera. Las radiaciones de IR son también absorbidas por algunos de los componentes de la atmósfera como el dióxido de carbono (CO2), el vapor de agua y el monóxido de dinitrógeno (N2O). El resultado de todo ello es que a la superficie de nuestro planeta la radiación que llega es, esencialmente, de la zona del visible. Esta radiación es absorbida por la tierra ­salvo una pequeña parte que es reflejada­, acumulándose en forma de calor, y por la noche es reemitida al espacio. Sin embargo, hay una diferencia muy importante entre esta radiación y la que provenía del sol: la radiación que emite la superficie terrestre pertenece en su mayor parte a la zona del infrarrojo, es decir, es una radiación eminentemente térmica. Sólo una pequeña parte de la misma es capaz de atravesar la troposfera pues la mayor parte es absorbida por los componentes naturales del aire que hemos señalado, quedando retenidas entre la tropopausa y la superficie de la tierra, lo que provoca un calentamiento de esta zona de la atmósfera.

 

Efecto Invernadero

El calentamiento que acabamos de mencionar se conoce con el nombre de "efecto invernadero natural" y gracias a él es posible la vida en nuestro planeta. Sin embargo, el espectro de absorción de los gases de efecto invernadero no es continuo, existen ciertas zonas en el mismo, denominadas ventanas, en las que la absorción es muy baja, por lo que permiten el paso de la radiación a través de ellas. Cualquier alteración de la atmósfera que contribuya a cerrar las ventanas mencionadas se traducirá en una mayor retención de radiación y, en última instancia, en un mayor calentamiento del aire de la troposfera. Este calentamiento adicional al efecto invernadero natural es lo que se denomina "efecto invernadero antropogénico" o, simplemente, "efecto invernadero" cuando estamos hablando del fenómeno que actualmente nos preocupa.

¿Cuáles son las causas que pueden contribuir a cerrar las "ventanas"?

Existen dos posibilidades:

Las actividades humanas que provocan el incremento de estos gases en la atmósfera son muchas pero podríamos resumirlas así:

 

 RELACION ENTRE EL AUMENTO DE DIOXIDO DE
CARBONO Y LA TEMPERATURA A LO LARGO DEL TIEMPO

 

 Fuente: "El Clima" Investigación y Ciencia, pág. 92

 
¿Qué daños ocasiona el efecto invernadero?

Fundamentalmente un aumento de la temperatura media del planeta. Se acepta que, si el ritmo de incremento se mantiene, hacia finales del año 2100 el aumento oscilará entre 3,5 - 4,2 ºC. Esta variación de temperatura inducirá un cambio climático, entre cuyas principales consecuencias podríamos citar los siguientes fenómenos: habrá un régimen de tormentas más intenso, una distribución desigual de las precipitaciones, lo que originará fuertes sequías y desertización de unas zonas, mientras que en otras se producirán graves inundaciones, los bosques se desplazarán a latitudes mayores, los casquetes polares se fundirán en parte con la consiguiente elevación de los niveles del mar.

 

El deterioro de la capa de ozono: causas y efectos

La estratosfera tiene un contenido en ozono que oscila entre un mínimo de ~25 ppb y un máximo de ~190 ppb (partes por billón = cc/m3) a causa del equilibrio alcanzado entre los procesos de formación-destrucción de esta especie por acción de la radiación UV que llega a la misma.

Es un hecho constatado la disminución paulatina de estas concentraciones de ozono estratosféricas, hecho que es particularmente notable durante los meses de septiembre y octubre en las zonas polares, aunque también sobre otras regiones del mundo se viene observando el mismo problema.

¿Cuáles son las causas de esta disminución de ozono en la estratosfera?

Las investigaciones realizadas han conducido a establecer que son principalmente los clorofluorocarbonos ­CFC´s­, y, en menor medida, los óxidos de nitrógeno emitidos directamente en la estratosfera los causantes de este grave problema.

Debido a su gran estabilidad, los CFC´s son capaces de difundirse hasta la estratosfera donde, al verse sometidos a radiaciones más energéticas, liberan un átomo de cloro que es el que actúa como catalizador de la reacción de destrucción de ozono. De hecho, se estima que un solo átomo de cloro es capaz de destruir del orden de 100.000 moléculas de ozono. El porqué la tasa máxima de destrucción del ozono se observa en la Antártida durante la primavera austral se explica por el mecanismo a través del cual transcurre esta reacción. En la actualidad, aunque las emisiones de CFC´s han disminuído notablemente y experimentarán una reducción aún mayor en los próximos años por los acuerdos internacionales que acerca de ellos se han firmado, no podemos olvidar que existen ya en la atmósfera cantidades importantes de estos compuestos y que permanecerán en ella durante muchos años, por lo que el problema del deterioro de la capa de ozono continuará todavía en los próximos años.

¿Qué consecuencias podría tener la destrucción del ozono estratosférico?

Si la concentración de ozono en la estratosfera disminuye, llegarán hasta la superficie de nuestro planeta más radiaciones de la zona del UV. Estas radiaciones tienen un alto contenido energético, y por tanto una alta capacidad de destruir enlaces químicos, lo que en la práctica se traduce en una alteración de los compuestos, tanto de los que forman parte de los seres vivos como de materiales (especialmente los poliméricos). En resumen, se producirán alteraciones de todo tipo, biológicas, genéticas, de materiales,

 

 




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