Ozono nell’ambiente: cos’è, dove si trova e quali sono i suoi effetti sull’atmosfera
6 October 2025
L’ozono è una delle molecole più affascinanti e controverse dell’atmosfera terrestre.
Può essere allo stesso tempo un prezioso alleato contro i raggi ultravioletti e un pericoloso inquinante se presente nei bassi strati dell’aria.
Comprendere dove si trova, come si forma e quali effetti ha sull’ambiente è fondamentale per capire il delicato equilibrio che regola la vita sulla Terra.
Cos’è l’ozono e qual è il suo ruolo nell’ambiente terrestre
L’ozono (O₃) è un gas composto da tre atomi di ossigeno. È incolore, ma in concentrazioni elevate assume una sfumatura azzurrina e un odore pungente caratteristico dopo i temporali o vicino a dispositivi elettrici ad alta tensione.
A differenza dell’ossigeno molecolare (O₂), l’ozono è chimicamente instabile: tende a reagire facilmente con altre sostanze, motivo per cui è sia un agente ossidante potente sia un componente vitale dell’atmosfera.
Ozono atmosferico e ozono troposferico: due facce della stessa molecola
- Ozono “buono”: si trova nella stratosfera, tra i 15 e i 35 km di altitudine, dove forma la celebre cappa di ozono. Qui protegge la vita filtrando le radiazioni ultraviolette (UV-B e UV-C) più dannose.
- Ozono “cattivo”: è l’ozono presente nella troposfera, cioè nei primi 10-12 km di atmosfera. A livello del suolo diventa un inquinante secondario, prodotto da reazioni chimiche tra altre sostanze e la luce solare.
In sintesi: lo stesso gas può essere un protettore indispensabile o un contaminante nocivo, a seconda di dove si trova.
Dove si trova l’ozono in natura e nell’atmosfera
L’ozono non è distribuito uniformemente nell’atmosfera. Circa il 90% si trova nella stratosfera, dove forma lo strato di ozono, mentre il restante 10% è concentrato nella troposfera.
Distribuzione per strati atmosferici
- Stratosfera (da 15 a 35 km): qui si accumula la massima concentrazione di ozono, con valori che variano in base a latitudine e stagione.
- Troposfera (0-12 km): l’ozono è presente in tracce (circa 0,03-0,07 ppm), ma può aumentare notevolmente in estate o in presenza di smog fotochimico.
- Mesosfera e oltre: la presenza è minima.
Il livello e la percentuale di ozono nell’atmosfera variano a seconda del periodo dell’anno, dell’intensità della radiazione solare e della circolazione dei venti. Le mappe satellitari (NASA, ESA, Copernicus) permettono oggi di monitorare con precisione queste variazioni.
Come si forma l’ozono nell’atmosfera
Reazione naturale nella stratosfera
L’ozono si forma naturalmente quando le radiazioni ultraviolette (UV-C) colpiscono le molecole di ossigeno (O₂), dividendole in due atomi singoli (O). Questi atomi si combinano con altre molecole di ossigeno per formare O₃. Questo processo è bilanciato da reazioni inverse che ne causano la decomposizione, mantenendo un equilibrio dinamico chiamato ciclo dell’ozono.
[ O₂ + UV → 2O \ O + O₂ → O₃ ]
Ozono e temporali
Durante i temporali, le scariche elettriche ad alta energia scindono le molecole di ossigeno e formano ozono. È per questo che dopo la pioggia o un temporale si percepisce un odore “fresco” e pungente: è l’ozono prodotto localmente.
Formazione antropica: l’ozono fotochimico
Nella troposfera, l’ozono non proviene direttamente dalle emissioni, ma da una serie di reazioni tra ossidi di azoto (NOx) e composti organici volatili (VOC) sotto l’azione della luce solare. Questo fenomeno, tipico delle città in estate, è noto come smog fotochimico.
A cosa serve l’ozono nell’atmosfera
1. protezione dai raggi uv
Lo strato di ozono agisce come uno scudo naturale che assorbe oltre il 90% delle radiazioni UV-B e UV-C, impedendo che raggiungano la superficie terrestre. Senza di esso, l’incidenza di tumori cutanei, cataratte e mutazioni genetiche sarebbe enormemente maggiore.
2. regolazione del bilancio termico
L’ozono contribuisce all’equilibrio energetico della Terra assorbendo energia solare e influenzando la temperatura della stratosfera. È, in misura minore, anche un gas serra, perché trattiene parte della radiazione infrarossa.
3. ozono buono e ozono cattivo
- Ozono buono: situato nella stratosfera, filtra le radiazioni UV.
- Ozono cattivo: si forma al suolo, danneggia la vegetazione, gli ecosistemi e la salute umana.
Il segreto sta nell’altitudine: in alto ci protegge, in basso ci danneggia.
L’ozono è un gas serra o un gas contaminante?
Ozono e gas serra
L’ozono è effettivamente un gas serra, ma secondario. La sua capacità di trattenere calore è significativa, anche se la concentrazione è molto inferiore rispetto a CO₂ o CH₄. Nella stratosfera, questa proprietà contribuisce alla stabilità termica; nella troposfera, invece, amplifica il riscaldamento locale e l’inquinamento.
Ozono come gas contaminante
Quando si accumula vicino al suolo, l’ozono reagisce con altre sostanze producendo radicali ossidanti altamente irritanti. È quindi classificato come inquinante secondario, non emesso direttamente ma prodotto da reazioni chimiche.
L’ozono non è un gas nobile
Contrariamente a un luogo comune, l’ozono non è un gas nobile: è estremamente reattivo, instabile e tende a decomporsi in ossigeno. I gas nobili (elio, neon, argon, krypton, xenon) non reagiscono chimicamente, mentre l’ozono sì.
Inquinamento da ozono: cause, effetti e soluzioni
Cos’è l’inquinamento da ozono
Si parla di inquinamento da ozono quando la concentrazione di O₃ al livello del suolo supera i limiti di sicurezza stabiliti (120 µg/m³ come valore obiettivo giornaliero). Questo tipo di inquinamento è tipico delle giornate estive, con forte irraggiamento solare e scarsa ventilazione.
Cause principali
- Emissioni di NOx da traffico e industria
- Evaporazione di VOC da carburanti e solventi
- Reazioni fotochimiche accelerate dal sole
Il risultato è lo smog fotochimico, una miscela di ozono e altri ossidanti che forma la caratteristica “cappa” sopra le città.
Effetti ambientali e sanitari
- Danni alle foglie delle piante e riduzione della fotosintesi
- Stress ossidativo su animali e microorganismi
- Irritazioni a occhi e vie respiratorie nell’uomo
- Riduzione della produttività agricola e forestale
Soluzioni e politiche di controllo
- Ridurre le emissioni di precursori (NOx e VOC)
- Promuovere il trasporto pubblico e l’uso di energie rinnovabili
- Monitorare i livelli di ozono tramite reti come ISPRA e Copernicus
- Sostenere gli accordi internazionali di riduzione dell’inquinamento atmosferico
Effetti dell’ozono sull’ambiente e sugli esseri viventi
Effetti positivi
- Filtraggio delle radiazioni UV
- Regolazione della temperatura nella stratosfera
- Mantenimento del bilancio climatico terrestre
Effetti negativi
- Nella troposfera, l’ozono danneggia i tessuti vegetali e riduce la crescita delle piante.
- Può alterare la composizione dei suoli e degli ecosistemi acquatici.
- Nell’uomo causa irritazioni, tosse, riduzione della funzionalità polmonare e aggravamento di patologie respiratorie.
Gli effetti sull’ambiente sono quindi bidirezionali: essenziale in alto, nocivo in basso.
Come si misura e si monitora l’ozono atmosferico
Il livello di ozono nell’atmosfera viene misurato con diversi strumenti:
- Spettrofotometri Dobson e Brewer per misure a terra
- Sensori satellitari (TOMS, OMI, Sentinel-5P)
- Stazioni ARPA/ISPRA per il monitoraggio urbano
I dati vengono espressi in Unità Dobson (DU) per la colonna totale o in µg/m³ per la concentrazione al suolo. Le immagini satellitari mostrano variazioni globali e la formazione periodica del “buco dell’ozono” sopra l’Antartide.
Proteggere lo strato di ozono: cosa possiamo fare
Politiche internazionali
Il Protocollo di Montreal (1987) è l’accordo che ha ridotto drasticamente la produzione di CFC e altre sostanze responsabili della distruzione dell’ozono. È considerato uno dei più grandi successi ambientali della storia.
Azioni individuali
- Limitare l’uso di prodotti spray e refrigeranti non certificati
- Ridurre le emissioni di veicoli e fonti industriali
- Sostenere politiche climatiche e consumo consapevole
Futuro dell’ozono
Grazie alle misure globali, lo strato di ozono sta lentamente recuperando. Secondo l’ONU, ai ritmi attuali tornerà ai livelli pre-1980 entro la metà del XXI secolo. Tuttavia, la lotta contro l’ozono troposferico e i gas serra resta una priorità assoluta.
Conclusione
L’ozono è un gas cruciale per la vita sulla Terra: in stratosfera ci protegge, in troposfera ci minaccia. La sua duplice natura riflette la complessità dell’atmosfera e l’importanza di mantenerne l’equilibrio. Capire come si forma, dove si trova e quali effetti produce sull’ambiente significa comprendere uno dei pilastri dell’ecologia moderna e della lotta al cambiamento climatico.
Punti chiave
- L’ozono è un gas formato da tre atomi di ossigeno (O₃).
- Nella stratosfera filtra le radiazioni UV: è “buono”.
- Nella troposfera causa smog fotochimico: è “cattivo”.
- È un gas serra secondario e un inquinante ossidante.
- La sua tutela è essenziale per la salute e il clima del pianeta.