Una insolita situazione meteo porta al buco dell’ozono sopra l’Artico


Marzo 2019 – marzo 2020.

Nel 2020, le concentrazioni di ozono sopra l’Artico hanno raggiunto il minimo storico per il mese di marzo. In un’analisi delle osservazioni satellitari, gli scienziati hanno scoperto che i livelli di ozono stratosferico hanno raggiunto il loro punto più basso – 205 unità di Dobson – il 12 marzo 2020. Per confronto, il valore di ozono più basso osservato nell’Artico in un tipico mese di marzo è di almeno 240 unità di Dobson.

Anche se tali bassi livelli sono insoliti, non sono senza precedenti in quattro decenni di osservazioni. Simili bassi livelli di ozono si sono verificati nella stratosfera artica nel 1997 e nel 2011. Tali livelli “bassi” per l’Artico sono ancora quasi il doppio dei livelli trovati nei buchi di ozono dell’Antartico.

“Il basso livello di ozono artico come quello che abbiamo avuto quest’anno accade circa una volta ogni dieci anni”, ha detto Paul Newman, capo scienziato per le scienze della Terra al Goddard Space Flight Center della NASA e un esperto dello strato di ozono. “Per la salute generale dello strato di ozono, questo è preoccupante perché i livelli di ozono nell’Artico sono tipicamente alti nei mesi di marzo e aprile”.

Le immagini sopra riportate mostrano le concentrazioni medie mensili di ozono nell’Artico nel marzo 2019 (un anno tipico) e nel marzo 2020, come calcolato dal team Ozone Watch della NASA. Il grafico qui sotto mostra i livelli minimi giornalieri di ozono della colonna degli ultimi due anni e le medie a lungo termine.

L’ozono è una molecola altamente reattiva composta da tre atomi di ossigeno; si presenta naturalmente in piccole quantità. Lo strato di ozono stratosferico – da 10 a 40 chilometri sopra la superficie terrestre – è una protezione solare naturale, che assorbe le radiazioni ultraviolette nocive che altrimenti danneggerebbero il DNA delle piante e danneggerebbero gli esseri umani e gli animali causando cataratte, cancro alla pelle e sistemi immunitari soppressi.

L’impoverimento dell’ozono artico di quest’anno è stato causato da eventi “ondate” atmosferici superiori insolitamente deboli tra il dicembre 2019 e il marzo 2020. Queste onde spingono masse d’aria attraverso l’atmosfera superiore, proprio come i fronti atmosferici nella bassa atmosfera, ma di dimensioni molto più grandi. In un anno tipico, queste onde viaggiano verso l’alto dalla bassa atmosfera alle medie latitudini e disturbano i venti circumpolari che turbinano intorno all’Artico.

Quando queste onde perturbano i venti polari, portano l’ozono da altre parti della stratosfera e riempiono il serbatoio sopra l’Artico. “Pensate a questo come ad avere una vernice rossa che ricopre l’ozono sopra il Polo Nord in un secchio di vernice bianca”, ha detto Newman. “Le onde agitano la vernice bianca – più alte quantità di ozono alle medie latitudini – con la vernice rossa (o basso ozono) contenuta dal forte getto che gira intorno al polo”.

L’animazione qui sopra mostra le concentrazioni di ozono sul Polo Nord dal 1 agosto 2019 al 31 marzo 2020. L’inserto più piccolo mostra le condizioni sopra il Polo Sud, che tendono ad essere molto più estreme.

Questa miscelazione ha un secondo effetto: riscaldare l’aria sopra l’Artico. Temperature più calde rendono poi le condizioni sfavorevoli per la formazione di nubi polari stratosferiche, che sono note per promuovere reazioni di riduzione dell’ozono rilasciando cloro. La maggior parte del cloro e del bromo nell’atmosfera proviene dai clorofluorocarburi e dagli halon, le forme chimicamente attive di cloro e bromo che un tempo erano utilizzate nei refrigeranti, nelle schiume e nelle bombolette spray e che ora sono vietate dal Protocollo di Montreal. La miscelazione atmosferica superiore di solito arresta l’esaurimento dell’ozono causato dal cloro e dal bromo.

Da dicembre 2019 a marzo 2020, tuttavia, gli eventi delle onde stratosferiche sono stati deboli e non hanno disturbato i venti circumpolari. I venti hanno quindi agito come una barriera, impedendo all’ozono proveniente da altre parti dell’atmosfera di ricostituire i livelli di ozono sull’Artico. La stratosfera è rimasta fredda anche nella regione, portando alla formazione delle nubi polari stratosferiche che provocano reazioni di riduzione dell’ozono.

I ricercatori della NASA preferiscono il termine “esaurimento” per l’Artico, poiché la perdita di ozono è ancora molto inferiore al “buco” di ozono che si forma sopra l’Antartide ogni settembre e ottobre. Per fare un confronto, i livelli di ozono sopra l’Antartide scendono tipicamente a circa 120 unità Dobson.

“Non sappiamo cosa ha causato la debolezza della dinamica delle onde quest’anno”, ha detto Newman. “Ma sappiamo che se non avessimo smesso di immettere clorofluorocarburi nell’atmosfera a causa del Protocollo di Montreal, l’impoverimento dell’Artico quest’anno sarebbe stato molto peggio”.

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