NASA: inverno strano, ozono ai minimi storici sopra il circolo polare artico

Un'analisi delle osservazioni satellitari mostra che i livelli di ozono hanno raggiunto il loro punto più basso il 12 marzo con 205 unità Dobson.

Livelli così bassi sono rari, ma non senza precedenti. Simili livelli bassi di ozono si sono verificati nell'atmosfera superiore, o stratosfera, nel 1997 e nel 2011. In confronto, il valore più basso di ozono di marzo osservato nell'Artico si attesta di solito sulle 240 unità Dobson.

"Il basso livello di ozono artico di quest'anno si verifica circa una volta ogni dieci anni", spiega Paul Newman, direttore del dipartimento Scienze della terra presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. "E' un segnale preoccupante per la salute generale dello strato di ozono, perché in genere i livelli di ozono nell'Artico tra marzo e aprile sono elevati."

L'ozono è una molecola altamente reattiva composta da tre atomi di ossigeno che si presenta in piccole quantità in natura. Lo strato di ozono stratosferico, tra gli 11 e i 40 Km sopra la superficie terrestre, è una protezione che assorbe le dannose radiazioni ultraviolette che possono danneggiare piante e animali e anche le persone causando cataratta, cancro della pelle e abbassamento del sistema immunitario.

Il calo dell'ozono nell'Artico registrato a marzo è stato causato da una combinazione di fattori sorti a causa di eventi di "onda" insolitamente deboli nell'atmosfera superiore da dicembre a marzo. Queste onde guidano i movimenti dell'aria attraverso l'atmosfera superiore, simili ai sistemi meteorologici che sperimentiamo nell'atmosfera inferiore, ma di dimensioni molto maggiori.

In un anno standard, queste onde viaggiano verso l'alto dall'atmosfera inferiore a media latitudine per interrompere i venti circumpolari che turbinano intorno all'Artico. Quando interrompono i venti polari, fanno due cose. In primo luogo, portano con sé l'ozono da altre parti della stratosfera, riempiendo il serbatoio sopra l'Artico.

"Si può visualizzare il basso livello di ozono sul Polo Nord come una macchia di vernice rossa in un secchio di vernice bianca, che rappresenta la maggior quantità di ozono alle medie latitudini," prosegue Newman. "Le onde mescolano la vernice bianca con la vernice rossa che circonda il Polo."

La miscelazione ha un secondo effetto, che è quello di riscaldare l'aria artica. Le temperature più calde rendono quindi le condizioni sfavorevoli per la formazione di nuvole stratosferiche polari. Queste nuvole consentono il rilascio di cloro per reazioni che riducono lo strato di ozono. Il cloro e il bromo che riducono l'ozono provengono da clorofluorocarburi e halon, le forme chimicamente attive di cloro e bromo derivate da composti artificiali che ora sono vietati dal protocollo di Montreal. La miscelazione interrompe questo impoverimento dell'ozono provocato da cloro e bromo.

Nel dicembre 2019 e da gennaio a marzo 2020, le onde stratosferiche sono state deboli e non hanno disturbato i venti polari che hanno quindi creato una barriera, impedendo all'ozono proveniente da altre parti dell'atmosfera di reintegrare i bassi livelli sopra l'Artico. Inoltre, la stratosfera è rimasta fredda, portando alla formazione di nuvole stratosferiche polari che hanno permesso alle reazioni chimiche di rilasciare forme reattive di cloro e causare l'esaurimento dell'ozono.

"Non sappiamo cosa abbia causato la debolezza delle dinamiche delle onde quest'anno", conclude Newman. "Ma sappiamo che se non avessimo smesso di immettere clorofluorocarburi nell'atmosfera a causa del protocollo di Montreal, l'abbassamento del livello di ozono quest'anno sarebbe stato assai peggiore."