Article 2              Eduard Josep Rosselló Aparicio.Desembre 2006

L’ATMOSFERA

És una capa gasosa que envolta la Terra, constituïda per una mescla de gasos que es distribueixen en capes, les quals de major a menor densitat són les següents:
    - Troposfera (0 - 20 Km.)
    - Estratosfera (20 - 50 Km.)
    - Mesosfera  (50 - 80 Km.)
    - Termosfera (80 - 110 Km).

La zona de contacte entre la troposfera i la capa següent, l'estratosfera rep el nom de mesopausa.

La part superior de l'estratosfera, considerada per alguns autors amb característiques de capa pròpia, és la ionosfera, en aquesta les reaccions químiques són de descomposició de les molècules dels gasos constituents,  activades per la radiació X i l'ultraviolada del sol. Aquestes radiacions són tan energètiques que alguns d'aquests àtoms pateixen una pèrdua d'electrons de la seua escorça, convertint-se en partícules carregades (ions) que donen nom a aquesta subcapa.
           
A una altura de 25 Km. l'ozó té la seua màxima concentració, i forma una capa que ens protegeix de l'esmentada radiació ultraviolada, ja que es comporta com un espill i reflecteix la major part d'aquesta radiació.

Entre l'estratosfera  i la Mesosfera trobem l'estratopausa, i entre la mesosfera i la termosfera, la mesopausa.

La temperatura de l'atmosfera sofreix variacions dràstiques en les capes de l'atmosfera, tot disminuint  gradualment des d'aproximadament 40 ºC. en la base de la troposfera fins -60 ºC en la estratosfera, temperatura que torna a augmentar fins 20ºC. a causa de les reaccions que s'hi produeixen, tot minvant al llarg de la mesosfera fins  els -100º C., per a després tornar a augmentar en la termosfera.

La Troposfera, és la  zona en què es produeixen els fenòmens físico-químics més importants, entre ells la vida y tots els fenòmens meteorològics. Te un gruix entre 10  Km a prop dels pols, i 20 Km. als tròpics.

La seua composició, pràcticament es pot considerar constant en el temps i en l'espai, malgrat que al llarg dels segles ha sofert grans variacions, i és la següent:

Nitrogen (N2).- 78,084 % .- S'ha acumulat a l'atmosfera per l'acció dels microorganismes (bacteris) desnitrificants sobre el sòl i altres processos biològics sobre deixalles animals.

Oxigen   (O2).- 20,946 % .- Reciclat principalment per l'acció de la fotosíntesi.

Diòxid de carboni  (CO2).-  0,033 %.- Regenerat per la respiració d'animals i plantes i produït per la combustió dels combustibles fòssils.

Argó  (Ar).-  0,0934 %. Neó (Ne).- 0,0018 %. Heli (He).- 0,0005 %. Kriptó (Kr).- traces. Xenó (Xe).- traces.- Tots aquest són inerts i relativament de poca importància.

Ozó (O3).- 0,00006 %.- Produït per la divisió en àtoms individuals de la molècula d’oxigen i la recombinació d'aquests amb un altra molècula d'O2.

Hidrogen (H2).- 0,00005 % .- Sense importància.

L'atmosfera terrestre és una mescla de gasos d'existència molt improbable en les proporcions actuals. Les transgressions a les lleis del l'equilibri químic són contínues.

La gran quantitat de nitrogen i la poca dels seus òxids (NOx), és deguda a què el N2 és un gas molt estable en tant que l'òxid nitrós, produït als fons marins i al sòl, per descomposició de matèria orgànica, és destruït ràpidament pels raigs UV, tot transformant-se primer en òxid nítric, destructor de les molècules d'ozó i, finalment, en nitrogen.

Si la vida desaparegués, el nitrogen de l'aire acabaria combinant-se amb l'oxigen i tornaria a formar nitrats, el quals farien impossible qualsevol forma de vida.

L'excés d’ozó en l'atmosfera seria tan perjudicial per a la vida com la seua carència, si aquesta origina  problemes de càncer de pell, (melanomes), l'excés faria disminuir de tal forma la radiació UV que no podríem els éssers vius sintetitzar la vitamina D, tot originant, com a conseqüència, raquitisme i malformacions òssies.

A més a més, anualment es produeixen 1.000 milions de tones d'amoníac (NH3), totes elles d'origen biològic (descomposició de matèria orgànica), la funció d'aquest gas és, amb quasi total seguretat, regular el pH ambiental, mantenint-lo en valors de 8 (ideal per a la vida) i compensa l’acidesa produïda pels òxids de nitrogen i sofre. De no existir l'amoníac el pH descendiria a valors de 3 (francament àcid) i la vida seria impossible.

El diòxid de carboni (CO2) atmosfèric es manté en equilibri per senzilles reaccions amb l'aigua dels oceans i pels mecanismes de fotosíntesi. Actualment els nivells de CO2 estan augmentant a causa de les combustions industrials de combustibles fòssils.

El metà (CH4), és l'hidrocarbur més lleuger de tots, es produeix com a resultat de la descomposició de matèria orgànica en la superfície terrestre, fonamentalment en aiguamolls i marjals,  en forma de gas natural, en les emanacions volcàniques i en les combustions de masses biològiques (fusta,  palla, etc.)

El vapor d'aigua (H2O(g)) també és present en l'atmosfera, procedent de l'evaporació dels oceans.

Diòxid de carboni, metà i vapor d'aigua són "gasos hivernacle", que eleven la temperatura ambient.

CONTAMINACIÓ  ATMOSFÈRICA

La industrialització i llurs necessitats energètiques ha desencadenat uns processos que expel·leixen a l'atmosfera gasos contaminants com a conseqüència de l'activitat humana.

La contaminació atmosfèrica és deguda fonamentalment a les següents substàncies:

- monòxid de carboni (CO)
- diòxid de carboni (CO2)
- òxids de nitrogen (NOx)
- diòxid de sofre (SO2)
- triòxid de sofre (SO3)
- hidrocarburs i partícules sòlides en suspensió, algunes corresponents a  metalls pesats, com ara, el plom (Pb), que és summament tòxic.

Les principals fonts de contaminació deriven de l'abús en l’ús de motors d’explosió en el transport (automòbils i camions), l'ús de combustibles contaminants en la producció d'energia calorífica en les calefaccions domèstiques, en els generadors industrials de calor, en la producció d'energia elèctrica en les centrals tèrmiques i en les indústries.

Els efectes d'aquesta contaminació atmosfèrica són: l'efecte hivernacle, la destrucció de la capa d'ozó i la pluja àcida.

L'EFECTE HIVERNACLE

L'energia és irradiada pel Sol, sense suport material. Aquest tipus de transmissió és el que anomenem ones  o radiació electromagnètica. Aquesta radiació és caracteritzada per unes freqüències d'emissió.

El sol emet en totes les freqüències, però la major part de l'energia que ens arriba correspon  a les ones de llum visible.

L'energia solar escalfa l'escorça terrestre, tot absorbint part d'eixa energia i en reflecteix un altra part, però la llum reflectida ho és en una radiació de menor freqüència, la infraroja (IR).

El diòxid de carboni (CO2), el metà (CH4) i el vapor d'aigua  (H2O), que existeixen a l’atmosfera absorbeixen una part d'aquesta radiació i la tornen a enviar a la terra tot produint, com a conseqüència, un augment de la temperatura, la qual cosa no succeiria si no existira aquesta capa. Aquest efecte, en el que la terra es veu abrigada i rescalfada, és el que anomenem efecte hivernacle.

Aquest efecte impedeix una gran dissipació d'energia a les capes altes de l'atmosfera i a l'espai exterior, i possibilita  un clima que permet l'existència de la vida.

El problema actual és l'increment d'emissió de gasos que propicien l'efecte hivernacle, com ara  el diòxid de carboni, (CO2), el metà, (CH4), el qual té un poder d'escalfament 32 vegades superior al primer, el diòxid de sofre (SO2) i el diòxid de nitrogen (NO2), aquestes darreres substàncies emeses fonamentalment per les combustions industrials i casolanes, calefaccions, automòbils, etc.

Les emissions de SO2 han disminuït en els països desenvolupats, ja que la seua legislació obliga a depurar els fums i fer servir combustibles que continguen menor proporció de sofre (S). Les emissions de NO2, no van a minvar degut a l'augment del nombre de vehicles

La desforestació massiva impedeix l'absorció del CO2 pels arbres tallats i llur posterior emmagatzemament com a matèria orgànica.

La combustió de fusta, carbó i hidrocarburs en  les indústries, vehicles de transport i habitatges augmenta l'emissió d'aquest gas en quantitats tan grans que han fet que  la concentració de CO2 en l'atmosfera haja augmentat en un 25 % respecte del període pre-industrial (1750-1800) anys.
L'estat espanyol emet 218 milions de tones d'aquest gas a l'any, dels quals 67 són deguts als transports, i més de 100 a les emissions de les centrals tèrmiques, de les quals existeixen 34 projectes per fer noves, les quals podrien emetre de 65 a 80 milions de tones més de CO2. Més del 60% de les centrals tèrmiques (contant les existents i les projectades fins el 2006), estan en la costa. El seu impacte sobre el medi és molt gran, gasten sòl costaner, aboquen aigües de refrigeració calentes i contaminades, fan servir combustibles fòssils, etc.

De continuar aquest ritme d'emissió, en pocs anys (cinquanta), duplicarem la quantitat d'aquest gas originant canvis climàtics importants, com ara:

a) Augment de la temperatura mitjana del planeta entre 2 i 5ºC, la qual cosa produiria el desgel de grans zones dels casquets polars i neus perpètues, i faria augmentar el nivell de la mar, i la inundació de les zones costaneres, que són les més poblades. En els darrers 100 anys el nivell de la mar ha augmentat 18 cm., de no reduir-se les emissions de gasos hivernacle, hi haurà una possible pèrdua de 3.000 Km de platges a tot el planeta, l’augment a la Mediterrània serà prop de 1m. Les zones més amenaçades seran el Maresme, el Garraf i la Costa Daurada a Catalunya, El Saler i Peníscola al País Valencià.

b) Canvis  de distribució i de quantitat en les pluges de manera irregular. Hi hauria zones que serien més humides i d'altres que es tornarien més seques, amb el consegüent canvi en l'agricultura i les espècies vegetals i animals. Per tant, una reducció de la diversitat biològica  i una disminució de la biomassa dels ecosistemes.

QUE ÉS EL PROTOCOL DE KIOTO?

És un compromís vinculant que especifica fites i calendaris per la reducció dels gasos d’efecte hivernacle. Entre 2008 i 2012 ha de reduir-se un 5% en relació als nivells de 1990. Aquest protocol ha estat signat per 84 països i fins ara ha estat ratificat o han accedit a ell 156. L’estat espanyol i la Unió Europea l’han ratificat.

El protocol exigeix que al menys 55 estats, que sumen el 55% de les emissions de CO2 ho ratifiquen per entrar en vigor. Açò es va aconseguir quan, en novembre de 2004, Rússia ho ratificà i es va fer legalment vinculant per les parts el 16 de febrer de 2005.

Estats Units després de signar l’abandona en 2001 i rebutja ara la seua ratificació. Posteriorment al 2012 es pretén que el Protocol s’extenga, però encara no estan decidits els objectius ni tampoc si es desitja continuar en el marc de Kioto quan s’acabe el primer període. En tant que als EE.UU. l’administració Bush detente el poder no firmarà Kioto, ni res de semblant.

El canvi climàtic no és un problema futur, ja és a les nostres vides i el temps s’esgota per:

Cal posar-se en marxa, encara és possible aconseguir que l’augment global de la temperatura del planeta no sobrepasse els 2ºC. És possible tecnològicament, econòmica i científica, però el temps s’esgota per:

 EL FORAT DE LA CAPA D'OZÓ

L'ozó (O3) és una forma alotròpica de l´oxigen que es troba en la troposfera  per baix dels 10 Km. d'altura (el 10%), i a l'estratosfera, (el restant 90 %), estant situat el seu màxim entre els 20 - 25 Km.

Es forma en l'estratosfera per acció de la radiació UV (100 - 200 nm.) del sol sobre l’oxigen molecular.
    1) UV + O2 = 2O
    2) 2O + O2 = 2O3

També es produeix en les capes baixes de la troposfera en associar-se l'oxigen amb els gasos que produeixen la contaminació atmosfèrica: els diòxids de sofre i de carboni (SO2 i CO2), emesos pels automòbils i les calefaccions.

Altra manera de produir-lo  són les descàrregues elèctriques, on es troba en concentracions de fins 600 mg./m3  d'aire, perceptible els dies d'oratge per la seua característica flaire metàl·lica.

Per a l'espècie humana són perjudicials les concentracions superiors a 1.000 mg/m3. que poden causar mals de cap i problemes respiratoris, per damunt dels 4.000 mg/m3. esdevé generalment la mort. Es pot, de manera simple, considerar com a perilloses, concentracions d'ozó perceptibles per l'olfacte. L'ozó es destrueix per acció de la llum visible.

La concentració d'ozó és tan baixa en l'estratosfera, que situades totes les seues molècules sobre la superfície terrestre i uniformement distribuïdes, la pressió atmosfèrica donaria lloc a una fina làmina d'ozó de 3 mm. de gruix.

Quina és la funció de la capa d'ozó?

L'ozó absorbeix la major part de la radiació ultraviolada del sol de longituds d'ona entre 200 i 300 nm. (1 nm = 10-9 m.) descomponent-se en oxigen molecular i atòmic.

    O3  + UV = O2 + O
    O3  + O   = 2O2
La capa d'ozó ens protegeix d'aquestes radiacions UV, que resultarien mortals, ja que descomponen substàncies tan important com les proteïnes i els àcids nuclèics. En la pell humana, aquestes radiacions ultraviolades poden produir el melanoma o càncer de pell. Els efectes de la radiació són acumulables. El melanoma apareix sobre la pell tant en lunars, com en pell normal. L'alteració de forma, color i grandària dels lunars serveix per a detectar aquest tipus de càncer, que en estadis inicials es pot extirpar, i en cas de metàstasi, tractar amb quimioteràpia. Les insolacions i les cremades solars anteriors multipliquen el risc de contraure aquesta afecció. A més a més, el sistema immunològic s'afebleix, i fa que animals i persones siguen més sensibles a les malalties. La fotosíntesi disminueix la qual cosa afectaria greument  l'agricultura i la producció del plàncton vegetal marí i per tant, els peixos consumidors. Cal recordar que de la mar s'obtenen el 30 % de les proteïnes animals que consumim.

Quin és el problema actual?

La capa d'ozó està sent destruïda per emissions a l'atmosfera de substàncies, com ara: Compostos  clorofluorocarbonats (CFC), òxids de nitrogen i partícules de sulfat, que desencadenen reaccions fotoquímiques i desplacen l'equilibri de formació - destrucció de l'ozó disminuint la seua proporció. Les molècules dels compostos clorofluorocarbonades,  com ara i especialment el freó-11 (CFCl3), utilitzat com a propel·lent en els esprais i el freó-12 (CF2Cl2) que es fa servir en frigorífics i condicionadors d'aire. Els CFC tarden a arribar a l'estratosfera uns 80 anys aproximadament, per la qual cosa tardaran molts anys encara a desaparèixer. Els CFC degut a l'acció dels raigs UV alliberen un àtom de clor que reacciona amb l'ozó de la següent forma
    Cl +O3  = ClO +  O2
    El clor es regenera
    ClO + O  = Cl +  O2
i pot destruir d'aquesta manera unes 100.000 molècules d'ozó.

Existeixen diferents compostos clorofluorocarbonats, en la taula següent s'indiquen els més corrents, la seua vida mitjana i la capacitat de destrucció de l'ozó.

El setembre de 1987, representats de 49 països acordaren reduir per a 1998 la producció de CFC a la de 1986 i en un 50% cap a l'any 2000. Aquesta reglamentació permet excepcions. Però,  si es volgués es podrien substituir en un termini de 5 anys tots els CFC. Es disposa de tecnologia alternativa suficient.

L'òxid de nitrogen (NO) que es produeix per un escalfament de l'aire superior a 227ºC, o com a producte de la combustió d'hidrocarburs emès pels avions  supersònics estratosfèrics, (els esmentats avions varen ser prohibits per aquesta raó), reacciona amb l'ozó produint oxigen molecular.
   NO + O3  = NO2 + O2
   El NO2 reacciona amb l'oxigen atòmic regenerant el NO original,
   NO2 + O  = NO + O2
el qual tornarà a recomençar el procés.
Per totes aquestes causes i d'altres encara no massa aclarides, ja que són possibles  moltes reaccions químiques a l'estratosfera i no han estat totes estudiades, es justificà la informació apareguda en 1985, on els científics anglesos dedicats a l'exploració antàrtica, manifestaren que entre 1977 i 1984 la capa d'ozó havia minvat en un 40 % sobre l'Antàrtida.

Posteriorment a aquesta publicació, el 1992, la NASA dona a conèixer l'aparició d'altre forat d'ozó a l'hemisferi nord que afectava zones del nord dels Estats Units, Canadà, Europa i Rússia.

J. Pile, del Grup d'Ozó estratosfèric, a Anglaterra, ha previst per a l'any 2000, una disminució del 15 % sobre Gran Bretanya i Espanya. No està tan allunyat el problema!

LA PLUJA  ÀCIDA

Els òxids de sofre i nitrogen expel·lits a l'atmosfera, pateixen en ella un fenomen d'oxidació amb l’oxigen, catalitzat per la llum del sol, i reaccionen amb l'aigua existent  en forma de vapor originant àcids forts, com són l'àcid  sulfúric (H2SO4)  (es transforma un 70 % de l'òxid) i l'àcid nítric (HNO3) (es transforma el 30 %).

Aquests àcids, transportats pels vents es dissolen en l'aigua i es precipiten sobre l'escorça terrestre en forma de pluja o boires, acidificant el sòl i les aigües, tant superficials com subterrànies.
L'aigua de pluja hauria de ser neutra (pH = 7) o un poc bàsica degut a les emanacions d'amoníac (NH3), la qual cosa originaria un pH = 8, òptim per a la vida. La presència d'aquests àcids fa que el pH es situe al voltant de 4 o 5, zona francament àcida.

Els efectes d'aquests àcids sobre els sòls depenen de la natura d'aquests. Sobre un sòl bàsic (calcari) l'efecte és lleuger, però, sobre un sòl àcid els efectes són devastadors en incrementar-se l'acidesa, causant l'esterilitat per a tot tipus d'organismes (vegetals i animals).

L'acidificació de les aigües genera importants pèrdues als seus ecosistemes i provoca la mort de peixos adults i menuts. la gradual disminució del pH obstaculitza la fresa (posta dels ous dels peixos) i per tant la producció piscícola de les espècies més sensibles a l'acidesa.

Sobre els boscos, el diòxid de sofre produeix danys molt importants a altes concentracions i curta exposició. Exposicions  de llarga duració i de menor concentració causen malalties cròniques afectant la fotosíntesi i per tant el creixement i la vida de les plantes.

Som molts els que pensem que els efectes són visibles al nostre País, als Ports de Morella i la Tinença de Benifassà, com a conseqüència de les emanacions sulfurades de la central tèrmica d'Andorra (Terol), que fa servir un carbó de baixa qualitat amb un gran contingut en sofre (7%). Tota sola vessa una quantitat d'òxids de sofre igual a la d'un país super-industrialitzat com ara Suècia, generant anualment una quantitat d'àcid suficient per a dissoldre 50 tones de metall. L'extensió afectada és de 200.000 hectàrees.            La polèmica sobre aquesta central és servida.

Des de 1985, Ajuntaments damnificats  i des de 1992, Grups Ecologistes, han presentat diferents tipus de querelles, criminals i civils, denunciant els directius d'Endesa per presumpte delicte ecològic, pels danys causats per l'esmentada central als boscos de la Tinença, tot demanant l'aturament de la tèrmica i l'adopció de mesures per a corregir els efectes destructors, que afecten a un dels espais protegits del País Valencià. 

El Jutjat de Vinaròs (Castelló) és declarat pel Suprem incompetent per a instruir la querella i aquest darrer, decreta que es trasllade el sumari (10.000 fulls) al d’Alcanyís (Terol), amb la qual cosa, accepta el recurs presentat per Endesa, sol·licitant el trasllat. Els resultats estan per veure.

Estudis encarregats a la Universitat Jaume I de Castelló conclouen que "en cap dels estudis previs existeixen evidències de la relació causal entre la contaminació atmosfèrica resultant del funcionament de la tèrmica i les alteracions observades en components biològics del terreny, tampoc no existeixen proves irrefutables del contrari". Clar i salomònic.