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Entro la fine del 21° secolo oltre il 50% degli oceani del mondo avrà cambiato colore(Rinnovabili.it) – Il riscaldamento globale sta cambiando il colore degli oceani: entro la fine del secolo quasi metà delle acque marine mondiali avrà intensificato il blu o il verde.  A rivelarlo è un nuovo studio scientifico del MIT spiegando come, dietro alle mutate tonalità, ci sia una causa preoccupante, ossia le modifiche imposte dal clima alle comunità di fitoplancton. In un articolo pubblicato su Nature Communications, i ricercatori spiegano di aver sviluppato un modello globale che simula la crescita e l’interazione di diverse specie di alghe e cianobatteri, e come le comunità di questi piccoli microrganismi cambierà, in varie località, con l’aumentare delle temperature. Oltre a essere alla base della catena alimentare degli ecosistemi marini e ad avere un ruolo essenziale nella produzione di ossigeno, il fitoplancton influisce sul colore delle acque. Esattamente come succede alla piante, la clorofilla contenuta all’interno assorbe energia nelle regioni blu e rosse dello spettro, emettendo luce verde. Quindi quanto più fitoplancton è presente, tanto più verde sarà il colore dell’acqua. Dove queste comunità scarseggiano, l’acqua risulta più blu.Lo studio del MIT suggerisce che con il progredire del riscaldamento globale, le regioni blu, come quelle subtropicali, intensificheranno il loro colore, riflettendo quindi anche una diminuzione dei microrganismi rispetto a oggi a causa degli stress climatici. Al contrario, alcune regioni che sono attualmente più verdi, ad esempio vicino ai poli, potrebbero divenire ancora  più verdi, suggerendo una fioritura di fitoplancton favorita dall’aumento delle temperature marine.

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Entro la fine del 21° secolo oltre il 50% degli oceani del mondo avrà cambiato colore(Rinnovabili.it) – Il riscaldamento globale sta cambiando il colore degli oceani: entro la fine del secolo quasi metà delle acque marine mondiali avrà intensificato il blu o il verde.  A rivelarlo è un nuovo studio scientifico del MIT spiegando come, dietro alle mutate tonalità, ci sia una causa preoccupante, ossia le modifiche imposte dal clima alle comunità di fitoplancton. In un articolo pubblicato su Nature Communications, i ricercatori spiegano di aver sviluppato un modello globale che simula la crescita e l’interazione di diverse specie di alghe e cianobatteri, e come le comunità di questi piccoli microrganismi cambierà, in varie località, con l’aumentare delle temperature. Oltre a essere alla base della catena alimentare degli ecosistemi marini e ad avere un ruolo essenziale nella produzione di ossigeno, il fitoplancton influisce sul colore delle acque. Esattamente come succede alla piante, la clorofilla contenuta all’interno assorbe energia nelle regioni blu e rosse dello spettro, emettendo luce verde. Quindi quanto più fitoplancton è presente, tanto più verde sarà il colore dell’acqua. Dove queste comunità scarseggiano, l’acqua risulta più blu.Lo studio del MIT suggerisce che con il progredire del riscaldamento globale, le regioni blu, come quelle subtropicali, intensificheranno il loro colore, riflettendo quindi anche una diminuzione dei microrganismi rispetto a oggi a causa degli stress climatici. Al contrario, alcune regioni che sono attualmente più verdi, ad esempio vicino ai poli, potrebbero divenire ancora  più verdi, suggerendo una fioritura di fitoplancton favorita dall’aumento delle temperature marine.

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Il Protocollo di Montreal è lo strumento operativo dell'UNEP, il Programma Ambientale delle Nazioni Unite, per l'attuazione della Convenzione di Vienna "a favore della protezione dell'ozono stratosferico". Entrato in vigore nel gennaio 1989, ad oggi, è stato ratificato da 197  Paesi tra i quali  l’Italia (dicembre 1988).

Il Protocollo stabilisce i termini di scadenza entro cui le Parti firmatarie si impegnano a contenere i livelli di produzione e di consumo delle sostanze dannose per la fascia d’ozono stratosferico (halon, tetracloruro di carbonio, clorofluorocarburi, idroclofluorocarburi, tricloroetano, metilcloroformio, bromuro di metile, bromoclorometano). Il Protocollo, inoltre, disciplina gli scambi commerciali, la comunicazione dei dati di monitoraggio, l’attività di ricerca, lo scambio di informazioni e l’assistenza tecnica ai Paesi in via di sviluppo.

Nel 1990, il Protocollo di Montreal ha istituito il Fondo Multilaterale Ozono per aiutare i Paesi in via di Sviluppo a raggiungere i loro impegni di conformità rispetto all’eliminazione della produzione e del consumo di sostanze ozono lesive. Il Fondo finanzia progetti di investimento, assistenza tecnica, formazione, capacity building, trasferimento tecnologico e riconversione industriale in 147 Paesi in Via di Sviluppo (definiti “Paesi Art. 5” ai sensi del Protocollo). Dalla sua istituzione ad oggi, il Fondo ha erogato finanziamenti per un totale di 3.2 miliardi di dollari eliminando più di 463.000 tonnellate metriche di sostanze ozono lesive attraverso 7000 progetti. L’Italia ha contribuito al bilancio del Fondo Multilaterale Ozono per il periodo 2015 - 2017 con 25.508.856,30 dollari (6.559.157,00 euro l’anno).

L’Italia ha favorito la cessazione dell'impiego delle sostanze ozono lesive, nonché la disciplina delle fasi di raccolta, riciclo e smaltimento con la legge 549/93, successivamente modificata dalla n. 179 del 1997 e ha stabilito la partecipazione al Fondo multilaterale per il Protocollo di Montreal con la legge n. 409 del 29 dicembre 2000. I successivi decreti ministeriali del 26 marzo 1996 e del 10 marzo 1999 hanno disciplinato il recupero delle sostanze ozono lesive per il loro riciclo, riutilizzo e distruzione. Il decreto del Ministero dell’Ambiente del 3 ottobre 2001 (GU Serie Generale n.249 del 25-10-2001) ha completato il programma di dismissione degli halon e iniziato il recupero dei cluorofluorocarburi (CFC) dagli impianti e dalle apparecchiature di condizionamento e di refrigerazione, in attuazione dell'art.16 del Regolamento (CE) 2037/2000 (oggi art. 22 del Regolamento (CE) n. 1005/2009. Con il decreto vengono istituiti i "Centri di raccolta autorizzati" che provvedono al recupero, riciclo, rigenerazione e distruzione dei CFC, degli HCFC e degli Halon.

Il 15 ottobre 2016 a Kigali (Ruanda), alla 28esima Riunione delle Parti, i 197 Paesi, Parti del Protocollo, hanno approvato un emendamento che sancisce l’eliminazione progressiva della produzione e dell’utilizzo degli idrofluorocarburi (HFC). L’uso di gas HFC era stato introdotto, a seguito dell’adozione del protocollo di Montréal nel 1987, in sostituzione dei clorofluorocarburi, principali responsabili della distruzione dello strato di ozono. Successivamente è stato tuttavia constatato che gli HFC, pur non essendo sostanze ozono-lesive, sono potenti gas serra che possono avere un impatto sul cambiamento climatico migliaia di volte maggiore rispetto all’anidride carbonica. Grazie all’emendamento di Kigali, le Parti si sono impegnate a ridurre la produzione e il consumo di HFC di oltre l’80% nel corso dei prossimi 30 anni. Tale programma di riduzione dovrebbe impedire il rilascio in atmosfera di emissioni equivalenti a oltre 80 miliardi di tonnellate metriche di anidride carbonica entro il 2050, continuando al tempo stesso a proteggere lo strato di ozono. In questo modo il Protocollo di Montreal contribuirà alla lotta al cambiamento climatico in linea con l’Accordo di Parigi.

I nuovi obblighi adottati a Kigali sono già rispettati dagli Stati Membri attraverso l’attuazione del Regolamento (UE) n. 517/2014 (cosiddetto Regolamento F-gas) e del Regolamento (UE) di esecuzione n.1191/2014, salvo lievi interventi di adeguamento in via di adozione a livello comunitario.

A livello nazionale, la procedura di ratifica dell’emendamento di Kigali è stata avviata da parte del Ministero dell’Ambiente attraverso la predisposizione dello schema di disegno di legge corredato dalla documentazione richiesta per legge . Il disegno di legge è ora al Ministero degli Affari Esteri e della Cooperazione Internazionale per il concerto interministeriale, al quale seguirà  l’approvazione del Consiglio dei Ministri.

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FATTO DA NOI PER VOI
Izzicupo Alice Cerritelli Sara Basilisco Emanuele D'Angelo Valerio

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Le conseguenze sugli esseri viventi Lo strato dell'ozono protegge gli organismi viventi dai raggi solari UV più energetici. Se lo strato di riduce, le radiazioni che veicolano una maggiore quantità di energia possono raggiungere la crosta terrestre, mettendo a rischio la salute umana e l'esistenza stessa della vita sul nostro pianeta. Le radiazioni elettromagnetiche troppo forti incidono sulla vita delle cellule, creando dei melanomi sull'epidermide e tumori della pelle. Possono spezzare la catena del dice genetico o modificare le molecole del DNA e RNA degli organismi viventi. Un'altra conseguenza dei raggi UV-B sulla salute umana sono i danni irreversibili sulla retina dell'occhio fino alla cecità.I raggi solari più nocivi impediscono la fotosintesi clorofilliana, causando una minore crescita delle piante e una minore produzione del fitoplancton oceanico. I microrganismi sono più esposti alle conseguenze dell'esposizione eccessiva alle radiazioni ultraviolette. Sia le piante che il fitoplancton sono alla base della catena alimentare. Quindi, le conseguenze colpirebbero gravemente ogni ecosistema e bioma.
Le conseguenze sull'agricoltura e sulla pesca. Il rallentamento della crescita delle piante causerebbe anche una riduzione dei raccolti agricoli. La scomparsa del fitoplancton creerebbe, invece, conseguenze a cascata sulla vita nel mare e, indirettamente,sulle risorse ittiche a disposizione dell'uomo tramite la pesca. In un momento di forte crescita demografica della popolazione mondiale, l'offerta di generi agroalimentari e ittici potrebbe non essere più sufficiente a soddisfare la domanda. Una situazione già studiata da Malthus nel XIX secolo. Quando le radiazioni solari sono molto forti, l'ambiente diventa inospitale per la vita di molte specie viventi, tra le quali c'è anche l'uomo. In condizioni estreme soltanto alcune specie viventi potrebbero resistere anche alla continua esposizione diretta dei raggi ad alta energia. Ad esempio, gli insetti dotati di esoscheletro hanno molte più possibilità di sopravvivere rispetto alle altre specie. Tuttavia, si troverebbero in condizioni di vita quasi proibitive, in un pianeta desertico e privo di verde. Cosa si sta facendo per risolvere il problema Attualmente il problema del buco dell'ozono è ancora uno dei principali problemi ambientali sulla Terra. L'uomo ha già preso diverse decisioni per affrontarlo, tramite accordi internazionali firmati da tutti i paesi del mondo. Uno degli accordi più importanti è il Protocollo di Montreal, firmato nel 1987 e in vigore dal 1989. Tuttavia, gli effetti di lungo periodo sono ancora incerti.
Perché l'ozono si assottiglia più velocemente ai poli? Nelle zone polari la fascia d'ozono è più spessa. Tuttavia, è proprio in queste zone che l'ozono si riduce a una velocità maggiore. Questo accade perché le zone polari sono meno esposte all'irraggiamento solare. Quindi, si verificano minori reazioni fotochimiche tra le molecole d'ozono e le radiazioni solari. Inoltre, il freddo facilita la degradazione dell'ozono. Sopra ai poli terrestri c'è una minore produzione di ozono che non riesce a compensare la distruzione dell'ozono causata dalle sostanze inquinanti (cfc) rilasciate nell'atmosfera dalle attività umane.

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Lo strato di ozono, con il passare del tempo, ha subito delle variazioni per cause naturali, assottigliandosi leggermente in alcuni periodi ma questo non ha mai destato grandi preoccupazioni. Si è iniziato a parlare di buco dell’ozono negli anni ’70 poichè gli scienziati hanno notato che lo strato di ozono si era assottigliato ulteriormente, e questa volta per effetto dell’uomo. Come abbiamo già visto quando abbiamo parlato dell’effetto serra, del surriscaldamento globale e delle piogge acide, gli agenti inquinanti rilasciati nell’atmosfera dalle industrie e dalle attività umane ha determinato dei mutamenti bruschi e repentini, che rischiano di mettere in pericolo la nostra stessa esistenza.
Le sostanze inquinanti responsabili del buco dell ozono, non appena entrano in contatto con i raggi ultravioletti si degradano e rilasciano nell’atmosfera atomi di cloro e di bromo, che danneggiano lo strato di ozono.
Lo spessore dello strato di ozono è cambiato continuamente nel corso della storia del nostro pianeta per cause naturali. Tuttavia, a partire dalla seconda metà del Novecento, lo strato si è progressivamente assottigliato anche per cause antropiche a causa del rilascio nell'atmosfera di alcune sostanze inquinanti prodotte dall'uomo. In particolar modo dai gas clorofluorocarburi (CFC) utilizzati nelle bombolette spray e negli impianti refrigeranti. Una molecola di cloroflorurcarburo è composta da un atomo di carbonio (C), di fluoro (F) e tre atomi di cloro (Cl3). Nell'alta atmosfera l'energia dei raggi solari UV spezza la molecola CFC liberando un atomo di cloro (Cl) che si combina con l'ozono (O3) trasformandolo in una molecola di ossigeno bioatomico (O2)e lasciando libero un atomo di ossigeno (O). In questo modo, i gas CFC distruggono l'ozono (O3).
Basti pensare che un solo atomo di cloro rilasciato nella stratosfera può modificare centomila molecole di ozono prima di tornare nella troposfera (ecoage.it). Negli anni '70 e '80 i gas CFC sono stati vietati da accordi internazionali e il problema viene continuamente monitorato dalla comunità scientifica. Le variazioni naturali dello strato di ozono sono avvenute lentamente nel corso del tempo, dando modo alla vita di adeguarsi ed evolvere. Le recenti variazioni antropiche, invece, sono state molto più brusche e rapide. Questa velocità del cambiamento secondo ecoage può causare un shock pericoloso per gli equilibri della biosfera del nostro pianeta e per la stessa esistenza della vita come oggi la conosciamo. L'assottigliamento più grave si registra sopra l'Antartide. Questa riduzione dello spessore dello strato di ozono è quello che oggi chiamiamo buco nell'ozono.
Gli scienziati affermano di aver identificato nuovi gas "killer" responsabili dei danni alla fascia d'ozono: quattro composti chimici distinti, individuati sia in campioni atmosferici raccolti nella remota e poco inquinata area di Cape Grim, in Tasmania, tra il 1978 e il 2012, sia nelle carote di neve parzialmente compatta (chiamata firn, una sorta di archivio naturale e secolare della nostra stmosfera) estratte dalle profondità dei ghiacci della Groenlandia nel 2008. Analizzando la composizione dei materiali grazie alla cromatografia-spettrometria di massa, è emerso come dei gas tre appartengano alla famiglia dei clorofluorocarburi (CFC) ed uno a quella degli idroclorofluorocarburi (HCFC); le sostanze, inoltre, sarebbero sicuramente esito di produzione umana, dal momento che risultavano assenti nell'atmosfera prima degli anni '60. Gli autori hanno calcolato che l'emissione totale per i quattro composti nell'atmosfera dovrebbe essere di circa 74.000 tonnellate, almeno fino al 2012: una quantità esigua, rispetto al milione di tonnellate annuo dei CFC negli anni ottanta, ma non per questo trascurabile.

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Questo filtro ha consentito alla vita di lasciare la vita marina per conquistare le terre emerse, dando inizio all'evoluzione delle specie terrestri. Prima della formazione dello strato atmosferico di ozono le forme di vita conosciute si trovavano solamente nelle acque oceaniche. Per comprenderne l'importanza, basti pensare che se non ci fosse stato lo strato d'ozono a proteggere il nostro pianeta, oggi non ci sarebbe nemmeno l'uomo. L'ozonosfera assorbe il 100% dei raggi UVC e il 90% dei raggi UVB, le radiazioni ultraviolette più cariche di energia e più pericolose per la vita (ecoage.it), mentre lascia passare le radiazioni UVA a bassa energia che contribuiscono al funzionamento dell'ecosistema.
Lo strato di Ozono Lo strato di ozono è una regione dell’atmosfera che rappresenta il naturale schermo della Terra alle radiazioni solari essendo in grado di filtrare le pericolose radiazioni ultraviolette contenute nella luce solare prima che queste raggiungano la superficie terrestre causando danni all’uomo e alle altre forme di vita. Di conseguenza la comparsa di un “buco” di rilevanti dimensioni nello strato di ozono al di sopra dell’Antartide rappresenta uno dei più gravi pericoli per l’ambiente.
La quantità totale di ozono che ci sovrasta in qualsiasi punto dell’atmosfera è espressa in termini di unità di Dobson (DU); una unità di Dobson equivale ad uno strato di ozono puro dello spessore di 0.01 mm alla densità che questo gas possiede alla pressione esistente all’altezza del suolo. La quantità di ozono che ci sovrasta alle latitudini temperate è pari a circa 350 DU. Per effetto delle correnti stratosferiche, l’ozono viene trasportato dalle regioni tropicali a quelle polari.

Quindi vicino all’Equatore lo strato di ozono che ci protegge dalle radiazioni ultraviolette è minore. La concentrazione di ozono ai tropici mediamente è pari a 250 DU mentre quelle nelle regioni subpolari è circa 450 DU, eccetto le zone sovrastate dal buco dell’ozono.
Circa il 90% dell’ozono terrestre è situato nella stratosfera, lo strato di atmosfera da 15 a 50 km al di sopra della superficie terrestre, dove viene continuamente generato e distrutto dalle radiazioni ultraviolette (UV).

La stratosfera è definita come la regione che si estende tra le quote a cui la variazione della temperatura mostra un’inversione: inizia dove la temperatura cessa di diminuire e inizia ad aumentare con l’altezza, mentre il confine superiore corrisponde alla quota a cui la temperatura di nuovo cessa di aumentare e inizia a diminuire con l’altezza.

Gran parte dell’ozono è localizzata tra i 15 e 35 km di altezza, cioè si situa nella parte inferiore e intermedia della stratosfera, la regione nota anche come ozonosfera. Ad altitudini maggiori, l’aria è così rarefatta che il numero assoluto di molecole di ozono per litro è considerevolmente ridotto rispetto a quello che si registra nell’aria più densa presente alle quote inferiori.

Negli strati più bassi dell’atmosfera è presente più ozono per volume di aria (densità maggiore) ma il numero delle molecole di ozono è largamente superato da quello delle altre molecole dell’aria, cosicché si registra una concentrazione minore di ozono. Le reazioni chimiche che avvengono nella stratosfera hanno un’ importanza vitale per il mantenimento dello strato dell’ozono presente ai confini esterni di essa. Solo una piccola parte dell’ozono è nella troposfera, lo strato atmosferico interno, dove hanno luogo i fenomeni meteorologici.

L’ozono troposferico viene principalmente prodotto mediante reazioni fotochimiche dovute ad altri gas inquinanti, specialmente al di sopra delle grandi città .

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L’ozono è un gas contenuto nell’atmosfera, che nella zona più alta, cioè la stratosfera, si genera naturalmente ed è indispensabile per garantire la vita sul nostro pianeta, poiché crea uno scudo di protezione contro i raggi ultravioletti del Sole.
L' ozono è una forma allotropica dell'ossigeno, con molecola triatomica, concentrata nella ozonosfera; è un gas bluastro, di odore pungente, dotato di forte potere ossidante; si usa come disinfettante, deodorante, battericida, sterilizzante soprattutto delle acque, e come ossidante in numerose sintesi organiche; è tossico a concentrazioni superiori a 0,01 parti per milione, livello talvolta raggiunto nella troposfera solo nelle arie urbane dove la concentrazione può considerevolmente aumentare per l'effetto combinato di forte insolazione, assenza di vento e presenza di gas inquinanti generatori di ozono.
L'ozono è costituito da una molecola triatomica (O ₃), in equilibrio caratteristico con l'ossigeno atmosferico:

O  +  O ₂ →  O ₃       e      O 3  →  O ₂  +  O

Si forma nell'aria in presenza di scariche elettriche, durante i temporali, per azione di raggi UV, nel ciclo di fotodissociazione di NO₂ e in presenza di idrocarburi e radicali OH, quindi è un inquinante secondario conseguenza delle attività umane e in particolare del traffico veicolare.

È abbastanza curioso che, a livello della terra, l'ozono sia considerato dannoso: in effetti è uno dei maggiori componenti fotochimici dello smog.

La formazione invece della maggior parte dell’ozono della stratosfera avviene a più di 30 Km di altezza, in corrispondenza della zona equatoriale dove risulta più rilevante l’irraggiamento solare. Le radiazioni UV con una lunghezza d’onda inferiore ai 240 nm (>>frequenza alta >> maggiore energia) dissociano l’ossigeno molecolare in ossigeno atomico che, per la sua reattività, si combina rapidamente con una molecola di ossigeno originando l’ozono (O  +  O₂ →  O₃). A loro volta le molecole di ozono che si formano nel corso di questa reazione assorbono le radiazioni solari con lunghezza d’onda compresa fra 240 e 340 nm (>>frequenza più bassa >> minore energia) e questo ne provoca la fotolisi che libera un atomo ed una molecola di ossigeno (O3  →  O₂  +  O).
In definitiva questi processi instaurano un equilibrio dinamico che mantiene la concentrazione del gas ozono pressochè costante (e che permette di schermare per assorbimento gran parte dei raggi UV). Si ritiene che la produzione globale di ozono attraverso questo meccanismo ammonti a circa 4000 tonnellate al secondo. Dalle zone equatoriali l’ozono viene trasportato verso i poli dai venti stratosferici associati con le aree cicloniche (i vortici polari) che si trovano sopra i poli stessi.

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Il buco nell'ozono è la riduzione dello spessore dello strato di ozono nell'atmosfera terrestre, la fascia che ci protegge dai raggi solari più nocivi. È causato dal rilascio di alcune sostanze inquinanti da parte dell'uomo, sia dalle attività produttive.