Ozone depletion

Antarctic ozone hole

O caso mais grave de empobrecimento da camada de ozono foi documentado pela primeira vez em 1985 num artigo dos cientistas do British Antarctic Survey (BAS) Joseph C. Farman, Brian G. Gardiner, e Jonathan D. Shanklin. A partir do final dos anos 70, uma grande e rápida diminuição no total de ozônio, muitas vezes em mais de 60% em relação à média global, foi observada na primavera (setembro a novembro) sobre a Antártica. Farman e seus colegas primeiro documentaram este fenômeno em sua estação BAS em Halley Bay, Antártica. Suas análises chamaram a atenção da comunidade científica, que constatou que estas diminuições na coluna de ozônio total foram maiores que 50% em comparação com valores históricos observados tanto por técnicas terrestres quanto por satélite.

Como resultado do trabalho de Farman, surgiram várias hipóteses que tentaram explicar o “buraco de ozônio” antártico. Foi inicialmente proposto que a diminuição do ozônio poderia ser explicada pelo ciclo catalítico do cloro, no qual átomos de cloro simples e seus compostos tiram átomos de oxigênio simples de moléculas de ozônio. Como ocorreu mais perda de ozônio do que se poderia explicar pelo fornecimento de cloro reativo disponível nas regiões polares por processos conhecidos naquele momento, outras hipóteses surgiram. Uma campanha especial de medições conduzida pela Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA) e pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) em 1987, bem como medições posteriores, provou que o cloro e a química do bromo eram de facto responsáveis pelo buraco de ozono, mas por outra razão: o buraco parecia ser o produto de reacções químicas que ocorriam em partículas que formam nuvens polares estratosféricas (PSCs) na estratosfera inferior.

Durante o inverno o ar sobre a Antártica torna-se extremamente frio como resultado da falta de luz solar e de uma mistura reduzida de ar estratosférico inferior sobre a Antártica com ar fora da região. Esta mistura reduzida é causada pelo vórtice circumpolar, também chamado vórtice polar de inverno. Limitado por um jacto de vento estratosférico que circula entre aproximadamente 50° e 65° S, o ar sobre a Antárctida e os seus mares adjacentes é efectivamente isolado do ar fora da região. As temperaturas extremamente frias no interior do vórtice levam à formação de PSCs, que ocorrem em altitudes de aproximadamente 12 a 22 km (cerca de 7 a 14 milhas). As reacções químicas que ocorrem nas partículas de PSC convertem moléculas menos reactivas que contêm cloro em formas mais reactivas tais como o cloro molecular (Cl2) que se acumulam durante a noite polar. (Os compostos de bromo e óxidos de nitrogênio também podem reagir com essas partículas de nuvens). Quando o dia retorna à Antártida no início da primavera, a luz solar quebra o cloro molecular em átomos de cloro simples que podem reagir com e destruir o ozônio. A destruição do ozônio continua até a ruptura do vórtice polar, que geralmente ocorre em novembro.

Um vórtice polar de inverno também se forma no Hemisfério Norte. No entanto, em geral, não é tão forte nem tão frio como o que se forma na Antártida. Embora as nuvens polares estratosféricas possam se formar no Ártico, elas raramente duram o tempo suficiente para extensas reduções no ozônio. O ozono árctico diminui até 40 por cento. Este desbaste ocorre tipicamente durante anos quando as temperaturas estratosféricas mais baixas no vórtice ártico têm sido suficientemente baixas para levar a processos de destruição do ozônio similares aos encontrados no buraco de ozônio da Antártida. Como na Antártida, grandes aumentos nas concentrações de cloro reativo têm sido medidos em regiões árticas onde ocorrem altos níveis de destruição do ozônio.