L’uomo impara a rispettare l’ozono

IN DICEMBRE il mondo osservò con speciale interesse — e forse con sollievo — il provvedimento con cui gli Stati Uniti fecero cessare la fabbricazione di un familiare articolo domestico, gli spray aerosol contenenti clorofluoroidrocarburi. Il divieto lungamente atteso è la risposta del governo agli scienziati che mettono in guardia contro possibili cambiamenti climatici e una maggiore incidenza del cancro della pelle su tutti i continenti.

“Che cosa?” chiederete. “È possibile che la mia bomboletta spray danneggi veramente il mondo?”

Forse sì e forse no. Ma se la vostra bombola aerosol usa come propellente i clorofluoroidrocarburi, il rischio che si corre è troppo grande, secondo tre enti governativi americani. L’Agenzia per la Protezione dell’Ambiente, l’Ente per gli Alimenti e i Farmaci (FDA) e la Commissione per la Salvaguardia dei Beni di Consumo applicheranno congiuntamente un nuovo regolamento. Dopo il 15 dicembre 1978 nessuna ditta avrebbe potuto impiegare i clorofluoroidrocarburi come propellenti in prodotti non essenziali. Perché? “Perché i clorofluoroidrocarburi possono far esaurire l’ozono stratosferico, provocando un aumento di cancro della pelle, cambiamenti climatici e altri effetti nocivi”, dice il regolamento definitivo.

Dietro questo regolamento c’è la storia di come l’uomo ha imparato a rispettare quello schermo protettivo che abbiamo sopra la testa, quel sottile strato di ossigeno modificato detto ozono. In parole semplici, l’uomo considera l’ozono il mezzo con cui la terra filtra le radiazioni solari nocive. Distruggete quel filtro e distruggerete la vita sulla terra. Rivelazione 11:18 parla di “quelli che rovinano la terra”. Ma una cosa è leggere queste parole e un’altra cosa è tenere in mano una bombola accusata di tale rovina.

Gli aerosol sono tossici?

In linea di massima, i clorofluoroidrocarburi sono sorprendentemente innocui e non tossici. Non si combinano chimicamente con il cibo, con l’acqua o con i tessuti del nostro corpo. Ma non reagendo con alcuna cosa dell’atmosfera che ci circonda, i clorofluoroidrocarburi durano a lungo. Per colmo dell’ironia, questa proprietà che rende tali gas propellenti così innocui sulla superficie della terra permette loro di durare e raggiungere infine un luogo dove possono danneggiare l’uomo. Col passar degli anni, la normale circolazione dell’aria li solleva in alto nella stratosfera, dove le cose sono molto diverse.

Molti scienziati fanno notare che nella parte superiore dell’atmosfera i raggi ad alta energia della luce solare possono reagire con i clorofluoroidrocarburi in modo da separare gli atomi di cloro. Il cloro, a sua volta, può convertire l’ozono in ossigeno normale, e il cloro allo stato libero viene usato ripetutamente quasi all’infinito. Diviene un catalizzatore, una sostanza in una reazione chimica che scompone l’ozono. È qui che sta il potenziale pericolo. Questo esaurimento dell’ozono a lungo termine è ciò che gli scienziati temono come conseguenza dell’impiego di milioni di bombolette spray contenenti clorofluoroidrocarburi.

Un fattore importante in questa teoria è il tempo. Si pensa che i clorofluoroidrocarburi impieghino da 10 a 15 anni per raggiungere la stratosfera. E può volerci un secolo o più perché l’ozono si ricostituisca dopo il danno già fatto. La minaccia, se è reale, riguarda le generazioni future.

Lo strato naturale di ozono che abbiamo a 16-48 chilometri sopra la testa filtra parte dei raggi calorifici del sole, la luce “infrarossa”. L’eccesso di raggi calorifici del sole potrebbe provocare drastici mutamenti nel clima terrestre. Soprattutto, lo strato di ozono ci ripara dalla maggior parte della luce ultravioletta del sole. I raggi ultravioletti che ci raggiungono con la normale luce solare sono benefici e provvedono a molti di noi vitamina D e l’abbronzatura. Ma l’eccessiva esposizione ai raggi accresce il pericolo del cancro della pelle, incluso il raro, spesso fatale, melanoma. Alcuni esperti di cancro prevedono un’incidenza del 2 per cento in più di cancro ogni un per cento in meno di ozono. E se i raggi più intensi uccidessero le minuscole piante generatrici di ossigeno che sono alla deriva dell’oceano, le “catene alimentari” marine ne soffrirebbero. Lo strato di ozono è una protezione che l’uomo non può permettersi di trascurare.

Perché non se n’è mai parlato prima?

Sintetizzati negli anni trenta, e messi in commercio col nome di Freon, fino al giugno del 1974 i non tossici clorofluoroidrocarburi non suscitarono alcuna perplessità. Allora gli scienziati F. Sherwood Rowland e Mario S. Molina dell’Università della California diedero l’allarme. Altri avevano fatto descrizioni matematiche (“modelli”) di come questo gas si diffonde nell’aria. Ma Rowland e Molina mostrarono come i clorofluoroidrocarburi nell’atmosfera potevano alterare la qualità della vita sulla terra. Ben presto l’Università del Michigan, l’Harvard University e il Centro Nazionale americano per le Ricerche Atmosferiche, servendosi di modelli simili, giunsero alla stessa conclusione.

Perciò non siete gli unici ad aver sentito parlare solo recentemente di questa minaccia. È una cosa nuova per tutti. All’improvviso, a metà degli anni settanta, l’uomo imparò a rispettare l’ozono.

Sorse quindi un angoscioso problema. “Dobbiamo porre fine a una fiorente industria a causa di una minaccia teorica, benché allarmante?” Era difficile trovare una sostanza per sostituire l’impiego originale del Freon come agente refrigerante. Ma ogni anno oltre 226 milioni di chili di Freon prodotto in America venivano impiegati anche nelle bombole spray. Il novanta per cento degli spray erano prodotti per uso personale come cosmetici, deodoranti e lacche per capelli, la cui popolarità stava estendendosi in tutto il mondo. E gli Stati Uniti, che producevano metà dei clorofluoroidrocarburi del mondo, raddoppiavano la produzione ogni sei anni.

La decisione

Avendo l’uomo scarsa conoscenza delle correnti d’aria e della fotochimica negli strati superiori dell’atmosfera, è difficile dire con quanta precisione i modelli predìcano l’esaurimento dell’ozono. Ma se sono poco meno che corretti, il rischio è grande, e questa possibilità doveva essere affrontata. Furono impiegate nuove tecniche per controllare lo strato di ozono. La misurazione dell’ozonosfera mediante satelliti e razzi integrò il vecchio metodo “Umkehr” consistente nel confrontare due lunghezze d’onda di luce solare. Gli scienziati dovettero interpretare i risultati. C’è meno ozono ora, e corrisponde questo alla quantità di clorofluoroidrocarburi messi in circolazione?

I primi modelli di come i clorofluoroidrocarburi influiscono sull’ozono erano unidimensionali. Cioè descrivevano matematicamente quanto avviene allorché questo gas sale verticalmente nella stratosfera. L’obiezione è che viviamo in un mondo tridimensionale. Soffiano i venti, scoppiano tempeste d’estate e d’inverno e nessun gas sale proprio direttamente verso l’alto. Inoltre, il naturale strato d’ozono si forma in modo non uniforme, di più in estate e di più verso l’equatore maggiormente esposto al sole. Allontanandosi dall’equatore l’ozono si avvicina ai poli dove forma una coltre più densa. Così i ricercatori suggerirono modelli bi e tridimensionali che tenessero conto della stagione e della latitudine.

A poco a poco, man mano che giungevano i risultati, gli enti governativi compresero il bisogno di intervenire. La vignetta di un giornale mostrò due creature non terrestri su una nave spaziale. “Ci dev’essere qualcosa che non va negli strumenti”, dicevano fra loro. “Mostrano che distruggono l’ozono con i deodoranti”. La teoria non è stata “provata” in modo definitivo. Ma il rischio appariva troppo grande per aspettare oltre. Gli Stati Uniti hanno posto fine al notevole uso di clorofluoroidrocarburi come propellenti per i prodotti in confezione spray.

Che effetto avrà sul commercio e sul mio portafoglio?

Alcune imprese ne soffriranno. Secondo una stima, 1.700 posti di lavoro saranno eliminati entro il periodo di 18 mesi durante il quale la produzione cesserà gradualmente. Nel 1975, negli Stati Uniti sei ditte produssero clorofluoroidrocarburi in 15 stabilimenti. Le ditte che confezionano le bombole aerosol sono quelle che saranno maggiormente danneggiate. Quelle che lavorano con le ditte di cosmetici potranno abbastanza facilmente passare all’uso di propellenti come biossido di carbonio e idrocarburi. Le ditte più piccole possono dover chiudere. Lavorano a contratto e possono non avere i fondi per passare all’uso di altri propellenti.

La buona notizia per il vostro portafoglio è che forse sono all’orizzonte sostanze sostitutive più innocue e meno costose. Da qualche tempo i consumatori erano alla ricerca di prodotti non in confezione spray. Coloro che fabbricano, confezionano e vendono cosmetici e articoli da toeletta presentano prodotti a sfera e spruzzatori, che di solito fanno risparmiare i compratori.

Pure interessante è che il biossido di carbonio e gli idrocarburi, più innocui per l’ambiente, sono propellenti meno costosi. Nel 1977 l’FDA calcolò che il passaggio a queste sostanze sostitutive avrebbe fatto risparmiare ai consumatori americani da 58 milioni a 240 milioni di dollari U.S.A. all’anno. Il tempo dirà quanto risparmierete effettivamente.

Ma di gran lunga più importante di qualsiasi considerazione economica è il pericolo della graduale catastrofe per l’umanità e tutta la vita terrestre. La distruzione del filtro naturale che ci difende dai raggi pericolosi del sole sarebbe senz’altro considerato il più grande errore commesso dall’uomo con la tecnologia. E come sarebbe penoso scoprire che il danno fatto è irreparabile e che siamo impotenti a evitarne le conseguenze! L’opinione generale è che l’uomo ha imparato appena in tempo a rispettare l’ozono. Un giorno, guardando indietro, forse ci renderemo conto di averla scampata per miracolo.

[Riquadro a pagina 19]

TEORIA DELL’ESAURIMENTO DELL’OZONO

(NEL LINGUAGGIO DEL CHIMICO)

Gli scienziati calcolano che i clorofluoroidrocarburi immessi nell’atmosfera da qualcuno con uno spray 10 o 15 anni fa raggiungano solo ora la stratosfera.

LA CHIAMANO “FOTOLISI”

Ad altitudini superiori ai 25 chilometri la luce solare ha abbastanza energia da separare il cloro dai clorofluoroidrocarburi. La “fotolisi” — così la chiamano gli scienziati — ha luogo quando onde elettromagnetiche (come la luce) decompongono le sostanze chimiche. Per capire come avviene, supponete di avere usato dieci anni fa un deodorante contenente il propellente Freon 11 (CFCl₃). Ecco, in formule chimiche, ciò che può avvenire a quel Freon nell’atmosfera:

hv + CFCl₃ → CFCl₂ + Cl

hv rappresenta un fotone, una particella di energia luminosa. Colpendo una molecola vagante del vostro ormai dimenticato Freon 11, ne risulta (come indica la freccia) una molecola più piccola e un atomo libero di cloro (Cl). Cosa accade poi?

L’OZONO DIVENTA OSSIGENO NORMALE

Gli atomi di cloro decompongono le molecole di ozono separando uno dei loro tre atomi di ossigeno. Ecco come lo scrive il chimico:

Cl + O₃ → ClO + O₂

Qui Cl è cloro libero, O₃ è ozono e O₂ è ossigeno normale. Ma l’ossido di cloro rimasto (ClO) non dura. Incontra atomi vaganti di ossigeno, O, che lassù abbondano.

E POI:

ClO + O → Cl + O₂

Seguendo le frecce, notate che abbiamo di nuovo ossigeno normale (O₂). Ma il cloro (Cl) è libero di trovare la sua prossima vittima di (O₃). Pertanto il cloro libero è un catalizzatore. Questo si ripete tante tante volte finché esso non trovi lassù un raro composto chimico che lo tolga dalla circolazione. Così, secondo la teoria, un po’ di aerosol può far scomparire una gran quantità di ozono.

[Diagramma/Immagine a pagina 17]

(Per la corretta impaginazione, vedi l’edizione stampata)

LUCE SOLARE E AEROSOL ESAURISCONO L’OZONO DELLA STRATOSFERA:

1. I raggi ultravioletti separano il cloro dai clorofluoroidrocarburi

2. Il cloro agisce da “catalizzatore”, trasformando l’ozono in ossigeno normale

3. Lascia filtrare più raggi ultravioletti

SOLE

80 CHILOMETRI

MESOSFERA

48 CHILOMETRI

STRATOSFERA

LUCE ULTRAVIOLETTA

OZONO

OZONO

I CLOROFLUOROIDROCARBURI POSSONO IMPIEGARE DA 10 A 15 ANNI PER RAGGIUNGERE LA STRATOSFERA

16 CHILOMETRI

TROPOSFERA

TERRA

[Immagine a pagina 20]

“Vuoi dire che questo . . . può portare a questo?”

AEROSOL SPRAY

OZONO

CANCRO