La capa de ozono y la radiación solar

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La radiación solar que llega a la Tierra incluye principalmente radiaciones electromagnéticas con longitudes de onda desde aproximadamente 100 nm (ultravioleta) hasta 1.000.000 nm o más (infrarrojo lejano y radio), aunque la mayor parte de la energía se concentra entre 250 nm y 2.500 nm.

• Por debajo de los 10 nm se encuentran los rayos X (0.01 - 10 nm). Los rayos gamma tienen longitudes de onda aún menores (< 0.01 nm). Nota: La mayor parte de estas radiaciones de alta energía son filtradas por la atmósfera y no llegan a la superficie terrestre.
• A partir de los 10 nm y hasta los 380 nm se incluyen los diferentes tipos de rayos ultravioleta A, B y C.
• Entre los 380 y 750 nm aproximadamente se incluye la luz visible (estos valores pueden variar ligeramente según la fuente).
• A partir de los 750 y hasta los 1.500 nm se incluye la radiación infrarroja.

La luz en relación con los cuerpos que la reciben puede comportarse de tres maneras: puede ser reflejada, transmitida o absorbida a través del cuerpo sobre el que incide. Sólo la luz absorbida desarrollará su energía y tendrá, por tanto, algún efecto fotobiológico.

Estos efectos se realizan sobre un cromóforo que es una molécula capaz de absorber la luz.

Nuestra atmósfera está formada por dos capas concéntricas de aire:

• La inmediata a la Tierra denominada troposfera, con un espesor de unos 15.000 metros.
• Por fuera de ella, envolviéndola, la estratosfera desde los 15.000 metros hasta los 50.000 metros. La Estratosfera realiza la función fundamental de filtro, absorbiendo casi la totalidad de la UVC e incluso parte de las radiaciones de menor longitud de onda de la UVB, pero sin acción alguna sobre la UVA. El cromóforo principal para ello es el sistema oxígeno-ozono.

La llamada capa de ozono no es una verdadera capa ya que el ozono está disperso en la inmensidad de la estratosfera en proporciones muy pequeñas, 10 partes por millón, sujeto además a formarse y descomponerse continuamente.

Desde la década de 1970 se empieza a detectar una reducción de las proporciones del ozono estratosférico, sobre todo en el Antártico. Tales reducciones no se explicarían solo por los ciclos naturales y se encontró que entre las posibles causas podría ser por la acción de los compuestos halogenados vertidos en la atmósfera correspondientes al grupo de los clorofluorocarbonados, cadenas cortas de carbono conteniendo cloro y flúor. El cloro destruye el ozono en una reacción catalítica en la que aquél no se gasta. A esto se añade que los clorofluocarbonados son muy estables, con una vida media de 75 a 120 años, con lo que un solo radical cloro en la estratosfera es capaz de destruir 100.000 moléculas de ozono.

Gracias al Protocolo de Montreal (1987) y sus enmiendas posteriores, se logró una eliminación casi completa de los CFC en la industria, sustituyéndolos por alternativas menos dañinas como los hidrofluorocarbonos (HFC). Estudios recientes (2023) indican que la capa de ozono se está recuperando y podría volver a niveles de 1980 hacia mediados del siglo XXI.

Las consecuencias de una teórica desaparición del ozono serían catastróficas para la vida en la Tierra, pero hay que advertir varios atenuantes:

• Una desaparición total del ozono no es fácil, puesto que su fuente es el oxígeno; aunque hubiera reducciones importantes de ozono, quedaría un mínimo que podría ser suficiente para filtrar la UVC, aunque sí podría aumentar la proporción de UVB de cortas longitudes de onda, con lo que la agresividad de la luz del sol sería mayor.
• Los efectos de la pérdida de ozono no están suficientemente claros, no podemos saber si la composición de la luz que nos llega es diferente de la de hace cincuenta o más años ya que no estaba medida. El problema se aclarará en los próximos años.