Cart Ozono Final

INIA, 40 Años Sembrando Tecnología en el Agro Chileno
Jorge Lundstedt L.
Sol Fernández C.
Ing. Agrónomo
Ing. Agrónomo M.Sc.
Jorge Carrasco J.
Sergio González M.
Ing. Agrónomo Dr.
Ing. Agrónomo Ph.D.
1. EL OZONO
E
l ozono es una molécula con tres átomos
de oxígeno (O3), que se forma naturalmente
en las capas superiores de la atmósfera
poracción de la energía solar, proceso denominado fotólisis. La mayor concentración (90%)
de ozono se encuentra en la estratósfera,
ubicada entre los 15 y 50 Km de altura desde
la superficie terrestre (Figura 1).
La capa de ozono es de gran importancia, dado
que protege a los seres humanos, plantas y
animales de la radiación solar ultravioleta (UV).
1.1. Sustancias agotadoras
de la capa de ozono
El ozono se destruye naturalmente por una
serie de ciclos catalíticos que involucran
oxígeno, nitrógeno, cloro, bromo e hidrógeno,
entre otros. Adicionalmente, ciertas sustancias
artificiales que son estables al nivel de la tierra,
al ser expuestas a intensa radiación solar en la
atmósfera se descomponen, liberando así
átomos de cloro y bromo, los cuales tienen la
capacidad de destruir la capa de ozono.
Las sustancias químicas que destruyen las
moléculas de ozono se denominan “sustancias
agotadoras del ozono” (SAO). Algunos de estos
químicos, como por ejemplo aquellos que
contienen bromo, son particularmente reactivos
y destruyen el ozono más eficientemente que
Figura 1.
sustancias que contienen átomos de cloro. Por
esta razón, tiene mayor “Potencial Destructiva
del Ozono” (ODP), que es la medida de
capacidad de destrucción de ozono relativa a
un criterio de referencia, el cual se expresa en
unidades de “toneladas ODP”
Entre las Sustancias Agotadoras de la capa de
Ozono, se incluyen:
•
Clorofluorocarbonos (CFC’s): Compuestos
sintéticos que han sido utilizados en
aplicaciones comunes como pulverizadores
y disolventes, así como por las industrias
del frío y de los aislantes térmicos.
•
Hidrocloroflurocarbonos (HCFC’s):
Compuestos químicos desarrollados, en un
inicio, como sustitutivos de CFC’s, a pesar
de tener un potencial destructivo del ozono
propio. HCFC’s tienen una permanencia
atmosférica de hasta 20 años.
•
Tetracloruro de carbono y metil
cloroformo: Químicos utilizados extensamente como solventes, para aplicaciones
industriales y de producción. El tetracloruro
de carbono tiene una permanencia
atmosférica de 42 años.
1
•
•
Halones: Sustancias químicas que contienen
bromo, utilizadas para el control de fuegos
e incendios. El Halon 1301 tiene una permanencia en la atmósfera de 65 años.
Bromuro de Metilo: Químico utilizado
principalmente como pesticida o fumigante
para actividades agrícolas. Su permanencia
en la atmósfera podría extenderse hasta 7
años.
2.BROMURO DE METILO
El Bromuro de Metilo, es un fumigante de
amplio uso en la agricultura mundial para el
control de plagas, enfermedades y malezas;
tratamientos cuarentenarios y de preembarque
en productos de exportación.
2
A nivel mundial, América del Norte ha representado el mercado más importante de éste
plaguicida con el 41% de las ventas, seguido
por Europa con el 26%, Asia (incluyendo Israel
y Oriente Medio) con el 23 %, y finalmente
Africa, Sudamérica y Australia con el 9 %.
En nuestro país, su formulación puede ser en
un 100% Bromuro de Metilo, la cual se utiliza
para los tratamientos cuarentenarios de frutas
de exportación y formulaciones con cloropicrina, la cual se utiliza mayoritariamente para
la desinfección de suelos (ej. 98% Bromuro
Metilo más 2% Cloropicrina). Su comercialización es en cilindros a presión de 100 kg o
bombonas de 680 gr.
Las importaciones de este fumigante provienen
mayoritariamente de Israel, Bélgica y Estados
Unidos y su comercialización es a través de
tres empresas: ANASAC S.A., DEGESCH de
Chile Ltda. y Sociedad de Fumigaciones LTDA.
Del volumen que se utiliza en la desinfección
de suelo, cerca de un 80% se emplea para
esterilizar suelos en cultivos de tomate,
pimentón, tabaco, flores y viveros de plantas
frutales y forestales. El 25% restante, se usa
para desinfectar suelos en replante de frutales,
tratamiento de sustratos para producción de
plantas en bolsas, producción de algunas
especies de flores y en tratamientos cuarentenarios de frutas y hortalizas.
2.1. Efecto del Bromuro de Metilo
en la Capa de Ozono
Un gran porcentaje del Bromuro de Metilo
aplicado al suelo, es liberado a la atmósfera,
donde comienza su proceso de descomposición debido a la acción de la radiación UV.
La molécula de Bromuro de Metilo se divide
en un radical metilo y un átomo de bromo.
Este bromo es el responsable de la destrucción
de una o varias moléculas de ozono, ya que
las divide en una molécula de oxígeno y un
radical de oxígeno, de manera que si esto
ocurre en forma sucesiva, se forma lo que
conocemos como el “agujero de la capa de
ozono” (Figura 2).
Figura 2.
A nivel mundial el ozono disminuyó, aproximadamente, en un 2% entre las décadas de
los 70 y 80, y se estima que en la época de los
90, las reducciones fueron aún mayores.
El espesor de la capa de ozono se mide con
unidades Dobson (UD), de manera que 1000
unidades Dobson equivale a una columna
uniforme de ozono de 1 cm de espesor en
condiciones normales de presión (1 atm ) y T°
(0° C). Se estima que si se comprime todo el
ozono que existe en la tierra, éste tendría 3 mm
de espesor o 300 UD. Mediciones del nivel de
la capa de ozono realizadas por instituciones
internacionales, indican que el agujero de la
capa de ozono se ha acentuado los últimos
años, llegando a niveles de menos de 170
unidades Dobson (Figura 3). Chile posee varias
estaciones de medición de niveles de ozono
tales como la Dirección de Metereología y las
Universidades de Chile y Magallanes .
La radiación ultravioleta se puede dividir en
tres tipos, de acuerdo a su longitud de onda y
a los distintos roles que juegan en los procesos
fotoquímicos y en la salud humana: UV-A (320
- 420 nanómetros (nm), UV-B (280 - 320 nm)
y UV-C (menores 280 nm). La capa de ozono
absorbe algunos de estos tipos de radiación
ultravioleta, así por ejemplo la UVB es
absorbida en su mayor parte y la UVC es
completamente absorbida. Mientras que la
radiación ultravioleta del tipo A no es
absorbida por la capa de ozono.
La radiación solar UV-C es letal, y la radiación
UV-B es dañina para prácticamente todas las
formas de vida sobre la tierra. Se ha establecido que una excesiva exposición a radiación
UV-B causa problemas de salud humana, tales
como cáncer de piel, cataratas de ojos y
debilitamiento del sistema inmunológico.
Figura 3.
2.2. Otros efectos del Bromuro de Metilo
La exposición del ser humano a altas concentraciones de este pesticida, puede provocar
problemas en el sistema nervioso central,
sistema respiratorio, ojos y piel. Los síntomas
más comunes de una intoxicación aguda son
debilidad, decaimiento, dolor de cabeza,
perturbaciones visuales, náuseas y vómitos.
Otros impactos negativos del uso de Bromuro
de Metilo son: la contaminación hídrica en
zonas con napas fréaticas altas y reducción de
la biodiversidad biológica del suelo.
3. EFECTOS DE LA RADIACIÓN
ULTRAVIOLETA (UV) EN
EL SER HUMANO
El nivel de radiación ultravioleta (UV), que
llega a la superficie de la tierra puede variar
en función de una gran variedad de factores
como por ejemplo: latitud, altitud, época del
año, hora del día, entre otras.
Uno de los efectos más evidentes de la
radiación UV-B, es la quemadura del sol. La
exposición a lo largo de la vida, a elevados
niveles de UV-B aumenta el peligro de cáncer
cutáneo sin melanoma. Los investigadores han
sugerido que este tipo de cáncer podría
aumentar en 2% cada vez que disminuye en 1
por ciento el ozono estratosférico. Existen
indicaciones de que una mayor exposición a
las UV-B, en especial durante la infancia,
puede agravar el riesgo de desarrollar cánceres
cutáneos con melanoma, los cuales son de
mayor gravedad.
L a e x p o s i c i ó n a l o s r a y o s U V- B p u e d e
provocar un debilitamiento del sistema
inmunológico de los seres humanos y los
animales. Por consiguiente, un aumento de
las radiaciones UV-B reduciría la resistencia
humana a una serie de enfermedades, entre
e l l a s l o s c á n c e r e s , a l e rg i a s y a l g u n a s
enfermedades infecciosas. Por último la
exposición a los UV-B también podría afectar
la capacidad del cuerpo para responder a las
vacunaciones contra enfermedades.
3
Las radiaciones UV-B tienen una serie de
efectos indirectos sobre las plantas, como una
alteración de su forma, la distribución de la
biomasa en las distintas partes de la planta y
la producción de sustancias químicas que
impiden el ataque de los insectos. El aumento
de la radiación UV-B, podría por ende provocar
efectos a nivel del ecosistema, como cambios
en el equilibrio competitivo entre plantas, los
animales que las comen y los agentes patógenos y las plagas de las plantas.
Muchas especies y variedades de plantas son
sensibles a las UV-B, aún en sus niveles
actuales. Una mayor exposición podría tener
efectos directos e indirectos complejos, tanto
sobre los cultivos como sobre los ecosistemas
naturales.
4
Estudios han demostrado que cuando cultivos
como el arroz y la soja están más expuestos a
los rayos UV-B las plantas son más pequeñas y
el rendimiento más bajo. El aumento de la
radiación UV-B podría alterar químicamente
las plantas agrícolas, reduciendo su valor
nutritivo o aumentando su toxicidad. Si no se
detiene el agotamiento de la capa de ozono,
tendremos que buscar variedades de cultivos
que toleren las UV-B, o desarrollar programas
de mejoramiento genético con especies y/o variedades que toleren altos índices de radiación
ultravioleta.
Adicionalmente, elevados índices de radiación
ultravioleta impactan negativamente a los ecosistemas marinos, y causan una variedad de
problemas de salud en animales.
5. PROTOCOLO DE MONTREAL
El daño en la capa de ozono ha puesto a la comunidad internacional en alerta. El Protocolo
de Montreal es un convenio internacional que
tiene como objetivo limitar, controlar y regular
la producción, el consumo y el comercio de
sustancias químicas destructoras de la capa de
ozono. Entre éstas sustancias se encuentran los
halones, cloroflurocarbonos (CFC) y el Bromuro de Metilo. A la fecha 183 países han
firmado este convenio y nuestro país lo ratificó
en 1994.
El Protocolo estableció un calendario de
eliminación de todos aquellos compuestos que
dañan la capa de ozono. Específicamente en
relación con el Bromuro de Metilo, se
estableció un calendario para su eliminación
progresiva que llevaría a su supresión total en
el año 2005, en los países desarrollados y en
el 2015, en los países en vías de desarrollo.
En 1992 el protocolo de Montreal, creó un
Comité de Expertos (Methyl Bromide Technical
Options Commitee, MBTOC), con el fin de
encontrar tecnologías de reemplazo al uso de
Bromuro de Metilo en el mundo. Este comité
definió como alternativas aquellos tratamientos
químicos y no químicos y los procedimientos
técnicamente factibles para controlar plagas y
enfermedades.
En Chile la aplicación de éste acuerdo ha sido
responsabilidad de la Comisión Nacional del
Medioambiente (CONAMA), que a través de
la Unidad de Ozono ha desarrollado una serie
de actividades orientadas a disminuir el
consumo de sustancias dañinas de la capa de
ozono.
Desde 1999, el Instituto de investigaciones
Agropecuarias (INIA), con la supervisión de
CONAMA y el apoyo financiero del Banco
Mundial y del Programa para las Naciones
Unidas (PNUD), han desarrollados proyectos
que tienen como objetivo validar y demostrar
la factibilidad técnica y económica de
alternativas de reemplazo al uso del Bromuro
de Metilo en cultivos de tomate, pimiento,
especies frutales y forestales.
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS
4. EFECTOS RADIACIÓN
ULTRAVIOLETA (UV)
EN EL ECOSISTEMA
Dirección Regional: Avda. Salamanca s/n, Sector los Choapinos, km 104 Ruta 5 Sur, Rengo, VI Región
La mención o publicidad de productos no implica recomendación de INIA Rayentué.
Permitida la reproducción total o parcial de esta publicación citando la fuente y el autor.