Buco dell’ozono: ce l’abbiamo fatta davvero a chiuderlo!
Un nuovo studio condotto dal MIT (Massachusetts Institute of Technology) conferma che lo strato di ozono antartico si sta rigenerando, come risultato diretto degli sforzi globali per ridurre le sostanze che impoveriscono l’ozono.
Scienziati, tra cui il team del MIT, avevano già osservato in passato segni di recupero dell’ozono. Ma il nuovo studio è il primo a dimostrare, con un’elevata affidabilità statistica, che questo recupero è dovuto principalmente alla riduzione delle sostanze che impoveriscono l’ozono, rispetto ad altre cause come la naturale variabilità meteorologica o l’aumento delle emissioni di gas serra nella stratosfera.
“Ci sono state molte prove qualitative che dimostrano che il buco dell’ozono antartico sta migliorando. Questo è davvero il primo studio che ha quantificato la certezza del recupero del buco dell’ozono“. Così afferma l’autrice dello studio Susan Solomon, Professor of Environmental Studies and Chemistry. ‘La conclusione è che, con una certezza del 95%, si sta ristabilendo. Il che è fantastico. E dimostra che possiamo davvero risolvere i problemi ambientali”.
Il nuovo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature. L’autore principale è Peidong Wang, studente laureato del gruppo di Susan Solomon presso il Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Atmosfera e dei Pianeti (EAPS). Tra i coautori figurano Susan Solomon e Kane Stone, ricercatore dell’EAPS, insieme a collaboratori di molte altre istituzioni.
Le ragioni del risanamento dell’ozono
All’interno della stratosfera terrestre, l’ozono è un gas presente in natura che agisce come una sorta di crema solare, proteggendo il pianeta dalle dannose radiazioni ultraviolette del sole. Nel 1985, gli scienziati scoprirono un “buco” nello strato di ozono sopra l’Antartide che si apriva durante la primavera australe, tra settembre e dicembre. Questo impoverimento stagionale dell’ozono permetteva improvvisamente ai raggi UV di filtrare fino alla superficie, provocando cancro della pelle e altri effetti negativi sulla salute.
Nel 1986, la Solomon, che allora lavorava presso la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), guidò delle spedizioni in Antartide, dove lei e i suoi colleghi raccolsero prove che confermarono rapidamente la causa del buco dell’ozono. Erano i clorofluorocarburi, o CFC, sostanze chimiche che allora venivano utilizzate nella refrigerazione, nell’aria condizionata, nell’isolamento e nei propellenti aerosol. Quando i CFC si spostano verso la stratosfera, possono distruggere l’ozono in determinate condizioni stagionali.
L’anno successivo, queste rivelazioni portarono alla stesura del Protocollo di Montreal, un trattato internazionale che mirava a eliminare gradualmente la produzione di CFC e di altre sostanze che riducono lo strato di ozono, nella speranza così di poter riparare il buco dell’ozono.
Nel 2016, Solomon ha condotto uno studio che ha riportato i principali segni di ripristino dell’ozono. Il buco dell’ozono sembrava ridursi ogni anno, soprattutto a settembre, il periodo dell’anno in cui si apre. Tuttavia, queste osservazioni erano puramente qualitative. Lo studio ha mostrato grandi incertezze sulla misura in cui questo recupero fosse dovuto a sforzi concertati per ridurre le sostanze che impoveriscono l’ozono, o se il restringimento del buco dell’ozono fosse il risultato di altre “forze”, come la variabilità meteorologica da un anno all’altro dovuta a El Niño, La Niña e al vortice polare.
“Mentre rilevare un aumento statisticamente significativo dell’ozono è relativamente semplice, attribuire questi cambiamenti a forze specifiche è più difficile”, afferma Wang.
Guarigione antropogenica
Nel loro nuovo studio, il team del MIT ha adottato un approccio quantitativo per identificare la causa del recupero dell’ozono antartico. I ricercatori hanno preso in prestito un metodo dalla comunità del cambiamento climatico, noto come “fingerprinting”. Metodo sperimentato per la prima volta da Klaus Hasselmann, che ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica nel 2021 per questa tecnica. Nel contesto del clima, il fingerprinting si riferisce a un metodo che isola l’influenza di specifici fattori climatici, a parte il rumore naturale e meteorologico. Hasselmann ha applicato il fingerprinting per identificare, confermare e quantificare l’impronta antropica del cambiamento climatico.
Solomon e Wang hanno cercato di applicare il metodo dell’impronta digitale per identificare un altro segnale antropogenico. Ovvero l’effetto della riduzione da parte dell’uomo delle sostanze che impoveriscono l’ozono sul recupero del buco dell’ozono.
“L’atmosfera presenta una variabilità davvero caotica al suo interno”, afferma Solomon. ‘Quello che stiamo cercando di rilevare è il segnale emergente del recupero dell’ozono rispetto a quel tipo di variabilità, che si verifica anche nella stratosfera’.
I ricercatori hanno iniziato con delle simulazioni dell’atmosfera terrestre e hanno generato molteplici “mondi paralleli”, ovvero simulazioni della stessa atmosfera globale, in diverse condizioni iniziali. Ad esempio, hanno eseguito delle simulazioni in condizioni che non prevedevano alcun aumento dei gas serra o delle sostanze che riducono lo strato di ozono. In queste condizioni, qualsiasi cambiamento nell’ozono dovrebbe essere il risultato della naturale variabilità meteorologica. Hanno anche eseguito delle simulazioni con un aumento dei gas serra e con una diminuzione delle sostanze che riducono lo strato di ozono.
Hanno confrontato queste simulazioni per osservare come cambia l’ozono nella stratosfera antartica, sia con la stagione, sia a diverse altitudini, in risposta a diverse condizioni di partenza. Da queste simulazioni, hanno mappato i tempi e le altitudini in cui l’ozono si è rigenerato di mese in mese, nell’arco di diversi decenni. Ed hanno identificato una “impronta digitale” chiave, o modello, di rigenerazione dell’ozono che era specificamente dovuta alle condizioni di diminuzione delle sostanze che impoveriscono l’ozono.
Il team ha quindi cercato questa impronta nelle osservazioni satellitari effettive del buco dell’ozono antartico dal 2005 ad oggi. Hanno scoperto che, nel tempo, l’impronta che avevano identificato nelle simulazioni è diventata sempre più chiara nelle osservazioni. Nel 2018, l’impronta era al suo massimo e il team poteva affermare con il 95% di certezza che il recupero dell’ozono era dovuto principalmente alla riduzione delle sostanze che impoveriscono l’ozono.
“Dopo 15 anni di osservazioni, vediamo questo segnale di rumore con il 95% di certezza. Il che suggerisce che c’è solo una minima possibilità che la somiglianza del modello osservato possa essere spiegata dal rumore di variabilità”, dice Wang. ‘Questo ci dà fiducia nell’impronta digitale. Ci dà anche fiducia nel fatto che possiamo risolvere i problemi ambientali. Quello che possiamo imparare dagli studi sull’ozono è come i diversi paesi possono seguire rapidamente questi trattati per ridurre le emissioni’.
Se la tendenza continua e l’impronta del recupero dell’ozono diventa più forte, Solomon prevede che presto ci sarà un anno, un po’ ovunque, in cui lo strato di ozono rimarrà completamente intatto. E alla fine, il buco dell’ozono dovrebbe rimanere chiuso per sempre.
“Intorno al 2035, potremmo vedere un anno in cui non ci sarà alcuna riduzione del buco dell’ozono in Antartide. E questo sarà molto entusiasmante per me” dice. ”Alcuni di voi vedranno il buco dell’ozono scomparire completamente nel corso della loro vita”.
Questa ricerca è stata sostenuta, in particolare, dalla National Science Foundation e dalla NASA.
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