Le nuvole delle tempeste possono perforare lo strato di ozono

Rappresentazione grafica delle reazioni fotochimiche che collegano l’iniezione convettiva di vapore acqueo nella stratosfera più bassa d’estate negliStati Uniti alla rimozione catalitica di ozono. L’ozono assorbe la radiazione UV dal sole che danneggia la struttura del DNA. Immagine di Robert Stanhope, gruppo , Harvard University

Da decenni gli scienziati sapevano che gli effetti del cambiamento climatico globale potrebbero avere un impatto potenzialmente devastante in tutto il mondo,i ricercatori di Harvard dicono che ci sono prove che può anche avere conseguenze drammatiche sulla salute pubblica.
Come riportato in un articolo pubblicato nel numero del 27 luglio 2012 di Science , un team di ricercatori guidati da James G. Anderson, Philip S. Weld Professore di chimica atmosferica , avvertono che una nuova scoperta di collegamento tra i cambiamenti climatici e l’esaurimento della strato di ozono  negli Stati Uniti potrebbe consentire ai più dannosi raggi ultravioletti (UV) di raggiungere la superficie terrestre, con conseguente aumento dell’incidenza di cancro della pelle.

Nel sistema descritto da Anderson e dal suo team, il vapore acqueo nella stratosfera iniettato da temporali potenti converte forme stabili di cloro e bromo in radicali liberi in grado di trasformare molecole di ozono in ossigeno. Recenti studi hanno suggerito che il numero e l’intensità delle tempeste siano collegati ai cambiamenti climatici, ha detto Anderson, che porterebbe ad una maggiore perdita di ozono e di maggiori livelli di dannose radiazioni UV che raggiungono la superficie terrestre, e tassi potenzialmente più elevati di cancro della pelle.

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“Se doveste chiedermi dove inserire questo tra le cose che mi preoccupano, adesso è in cima alla lista,” ha detto Anderson. “Ciò che questa ricerca fa è la connessione, per la prima volta, del cambiamento climatico con la deplezione dell’ozono, e la perdita di ozono è direttamente legata agli aumenti di incidenza del cancro della pelle, perché più radiazione ultravioletta penetrano dall’atmosfera. ” Purtroppo, ha detto Anderson, non sappiamo come questo processo si evolverà nel tempo.

“Non conosciamo  qual’è stato di sviluppo di questo fenomeno, non abbiamo misurazioni di questa iniezione profonda convettiva di acqua nella stratosfera che vanno indietro nel tempo,” ha detto Anderson.

“Ma la migliore guida per l’evoluzione di questo fenomeno è di guardare il collegamento tra cambiamento climatico con intensità delle tempeste e la loro frequenza, ed è chiaro che c’è un caso in via di sviluppo scientifico che è l’ anidride carbonica nell’atmosfera che sta aumentando il cambiamento climatico , e, a sua volta guida l’intensità e frequenza delle tempeste . ”

Anche se è impossibile sapere quanti casi di cancro della pelle può essere dovuta a deplezione di ozono sopra gli Stati Uniti, il legame tra perdita di ozono e una maggiore incidenza della malattia è stata ampiamente studiata, ha detto Anderson.

“C’è stato uno sforzo importante da parte della comunità medica per definire la relazione tra diminuzione di ozono e gli aumenti successivi di cancro della pelle. “La risposta è abbastanza chiara ,se si moltiplica il calo frazionale in materia di protezione dall’ozono in circa tre anni, si ottiene l’aumento dell’incidenza del cancro della pelle,ci sono 1 milione di nuovi di nuovi casi di cancro della pelle negli Stati Uniti ogni anno,ormai la forma più comune di cancro che sta aumentando, nonostante tutte le ricerche mediche ad essa dedicata. ”

Ma non sono solo gli esseri umani che devono preoccuparsi per gli effetti dell’aumento delle  radiazioni UV. Molte colture, coltivate per il consumo umano ,come frumento, soia e mais ,potrebbero subire un danno al loro DNA. Ironia della sorte, ha detto Anderson, la scoperta che il cambiamento climatico potrebbe guidare la perdita di ozono è successo praticamente per caso.

Anche se aveva lavorato dalla metà degli anni 1980 per indagare sullo strato di ozono nella regione artica e antartica, dai primi anni 2000, la squadra di Anderson aveva rivolto la loro attenzione agli studi sul clima. In particolare, stavano lavorando per capire come le nubi convettive – correnti ascensionali che causano tempeste  in alto nel cielo  e contribuiscono alla creazione di cirri.

“Ero in procinto di guardare quel meccanismo che siamo arrivati ​​a questa osservazione inattesa – che le nubi convettive in questi sistemi di tempesta  raggiungono  più in profondità la stratosfera più di guanto ci aspettassimo”, ha detto Anderson.
Mentre le prime prove effettuate nella regione artica avevano dimostrato che il vapore acqueo è un componente chiave nella creazione dei “radicali liberi”, composti che distruggono l’ozono, Anderson ha detto che l’ultima scoperta è molto più preoccupante, perché suggerisce che il processo può avvenire a più alte temperature di quanto inizialmente sospettato.

“La linea di fondo è che se si aumenta la concentrazione di vapore acqueo, è effettivamente aumentano le temperature di soglia per l’esecuzione di questa conversione chimica – dalle forme stabili di cloro per la forma dei radicali liberi”, ha detto Anderson. “Se la quantità di vapore acqueo e la temperatura sopra gli Stati Uniti soddisfa le condizioni per una rapida conversione del cloro inorganico a questa forma di radicali liberi, abbiamo un problema reale, perché la chimica è identica a quella che abbiamo dimostrato in precedenza sopra l’Artico. ”
Anche sorprendente, ha aggiunto, è stata la realizzazione che, per gettare vapore acqueo nell’alta atmosfera, le tempeste non devono essere insolitamente grandi.

“Abbiamo centinaia di misurazioni in tutto il mondo che affrontano la struttura di controllo di ozono fotochimico, ma solo un numero limitato di voli rispetto agli Stati Uniti in estate”. “I voli sono stati utilizzati per gli studi sopra le tempeste nel centro-ovest degli Stati Uniti,  delle 20 osservazioni che abbiamo fatto,la penetrazione si è dimostrata significativa nella stratosfera”.

Il passo successivo della ricerca, è di effettuare una serie di test per confermare se il radicale libero  sotto forma di cloro e bromo sono presenti nella stratosfera a livelli significativamente elevati in presenza di vapore acqueo convettivamente-iniettato.

“Nella mia mente, questo non è solo un grande problema di sanità pubblica”. “Si tratta di essere effettivamente in grado di uscire alla luce del sole e della salute dei vostri figli naturalmente, non sappiamo quanto rapidamente la frequenza e l’intensità di queste tempeste aumenterà, quindi non possiamo mettere una scala di tempo su questo problema, ma la questione centrale qui è abbastanza diretta e semplice, perché capiamo questa chimica.

” Per maggiori informazioni: “I livelli di dosaggio UV in estate: aumento del rischio di perdita di ozono convettivamente iniettato vapore acqueo”, di JG Anderson, Science , 2012.

Fonte:  phys.org

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