¿Cómo se forma la capa de ozono? Aproximadamente 3 mm de espesor tendría la capa de ozono si fuera comprimida a la presión atmosférica de la superficie terrestre. A pesar de ello, posee una importancia crucial para absorber radiación ultravioleta proveniente de los rayos del sol y favorecer el desarrollo de la vida en la Tierra.
Junto con Paul Crutzen y Sherwood Rowland, Mario Molina contribuyó con la explicación de la formación y descomposición del ozono a través de procesos químicos en la atmósfera y del impacto de las emisiones de compuestos químicos producidos por las actividades humanas. La formación del ozono se produce a partir de la interacción de moléculas de oxígeno con la radiación ultravioleta proveniente del Sol:
O2 + Luz UV → 2O
En donde los átomos individuales de oxígeno reaccionan, a su vez, con otra molécula de oxígeno y una molécula en el aire (M) como catalizador. Indistintamente, esta molécula catalizadora puede ser de oxigeno (O2) o nitrógeno (N2) para formar el ozono (O3):
O + O2 + M → O3 + M
Naturalmente, habrán notado que si este proceso siguiera indefinidamente, pronto tendríamos una atmósfera rica en ozono y pobre en oxígeno molecular. Esto claramente no es el caso, sino que la cantidad de ozono en la atmósfera se equilibra con la descomposición del ozono. Este proceso de descomposición del ozono es catalizado por óxidos de nitrógeno a través de las siguientes reacciones:
NO + O3 → NO2 + O2
NO2 + O → NO + O2
O3 + Luz UV → O2 + O
Balance: 2O3 -> 3O2
En donde los óxidos de nitrógeno en la atmósfera son formados por la descomposición de óxido nitroso (N2O), que es un gas liberado en transformaciones microbiológicas en el suelo. Aunado al proceso atmosférico de descomposición del ozono, Mario Molina exhibió en su trabajo la descomposición del ozono catalizada por los gases de fluorocarbono (CFC), los cuales eran considerados químicamente estables y no tóxicos para el hombre. No obstante, en la capa de ozono, la radiación ultravioleta absorbida descompone las moléculas de CFC, con lo que se originan radicales libres de cloro. Los radicales de cloro liberados de los CFC actúan como catalizadores de la descomposición del ozono, lo que finalmente resulta en una alteración del equilibrio de formación-descomposición del ozono y una acelerada destrucción de la capa de ozono.
Gracias a sus contribuciones en la elucidación de los procesos que ocurren en la capa de ozono y el impacto de la actividad humana en su destrucción, los científicos Mario Molina, Paul Crutzen y Sherwood Rowland fueron honrados con el Premio Nobel de Química en 1995. Además, su trabajo contribuyó a la adopción de numerosas medidas para restringir el uso de CFC e impedir la destrucción de la capa de ozono.
Agradecimientos
Este artículo ha sido escrito en honor al Dr. Mario Molina (1943-2020), por aportes a la ciencia y al respeto por el medio ambiente. La BioZona agradece al Dr. Mario Molina, en paz descanse.
¿Quieres saber más?
Dirzo, R. & Fernández, A. (2020), “José Mario Molina: Life and legacy of a man who helped to save Earth’s ozone layer”, PNAS, 118 (1): e2023954118.
Molina, M. J., et al. (1987), “Antarctic stratospheric chemistry of chlorine nitrate, hydrogen chloride, and ice: Release of active chlorine”, Science, 238 (4831), 1253-1257.
Molina, M. J. (1996), “Polar ozone depletion (Nobel lecture)”, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 35 (16): 1779-1785.
Baum, R. (2017) ,“Chlorofluorocarbons and Ozone Depletion”, American Chemical Society.
The Nobel Prize in Chemistry 1995.
