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En los tramos superiores de la estratosfera de la Tierra, una capa delgada de moléculas de ozono absorbe la luz solar ultravioleta, lo que hace que las condiciones en la superficie sean propicias para los seres vivos. La capa de ozono es delgada, solo del grosor de dos centavos apilados, y ciertos gases interactúan con el ozono para causar un adelgazamiento estacional de la capa. La mayoría de los gases responsables de estos agujeros de ozono se liberan como resultado de la actividad humana industrial o agrícola.
La capa de ozono
El oxígeno forma aproximadamente el 21 por ciento de la atmósfera terrestre, y la mayor parte de eso existe como una molécula estable que consta de dos átomos de oxígeno. Sin embargo, en la estratosfera superior, la luz solar tiene suficiente energía para dividir algunas de estas moléculas en átomos de oxígeno libres que pueden combinarse con las moléculas de oxígeno estables para formar ozono, una molécula que consta de tres átomos de oxígeno. Los tres átomos crean una configuración que permite que la molécula absorba la luz ultravioleta. Los científicos creen que la capa de ozono se formó hace unos 600 millones de años, permitiendo que los organismos emerjan del mar y vivan en la tierra.
Efectos del cloro y el bromo
El cloro y el bromo tienen estructuras atómicas similares, y ambos tienen la capacidad de agotar la capa de ozono. Cuando un solo átomo de cualquiera de los elementos entra en contacto con una molécula de ozono, le quita el átomo de oxígeno extra para formar una molécula ligeramente más estable, ya sea un ion hipoclorito o hipobromito, y deja oxígeno molecular. Al estar lejos de ser inerte, cada ión hipoclorito e hipobromito reacciona con otra molécula de ozono, esta vez formando dos moléculas de oxígeno y dejando libres los radicales cloro o bromo para comenzar el proceso nuevamente. De esta manera, un solo átomo de cloro o bromo puede convertir miles de moléculas de ozono en oxígeno.
CFC, bromuro de metilo y halones
Si se liberara cloro o gas de bromo en la superficie, ninguno de los dos llegaría a la estratosfera; formarían compuestos mucho antes de llegar allí. Sin embargo, el cloro es un componente primario de dos clases de gases inertes, llamados clorofluorocarbonos o CFC. Estos gases migran a la atmósfera superior, donde la radiación solar es lo suficientemente fuerte como para romper las moléculas y liberar cloro libre. Del mismo modo, la expulsión de bromuro de metilo a nivel del suelo libera bromo en la estratosfera. Los CFC tienen muchos usos en la industria, y el bromuro de metilo es un pesticida. Otras clases de gases que agotan el ozono que contienen bromo, llamados halones, se usan en extintores de incendios y agricultura.
Medidas de control
Hasta febrero de 2013, 197 países habían acordado los términos del Protocolo de Montreal, un tratado internacional que controla el uso de ciertos CFC y halones. El tratado no aborda específicamente el tetracloruro de carbono, otra sustancia que agota el ozono, pero dado que se utiliza en la fabricación de CFC, que se han eliminado, su uso ha disminuido. El tratado tampoco aborda la liberación de bromuro de metilo u óxido nitroso. Este último es otro gas que agota el ozono liberado en la agricultura y la agricultura. Al igual que los CFC, el óxido nitroso forma un radical reactivo en la estratosfera que elimina el átomo de oxígeno extra del ozono.