Reseña histórica
La experiencia adquirida en estos 30 años tanto en estudios básicos de espectroscopía óptica como en técnicas de medición, llevó a la aplicación de las mismas al estudio de problemáticas concretas de interés mundial, como lo son el llamado agujero de ozono y la contaminación gaseosa atmosférica por emisiones industriales.
Desde mediados de la década del 80 y durante la del 90, ambos temas han estado al tope del interés tanto científico como popular, debido a la concientización general de la problemática ambiental. La Óptica y la Espectroscopía pueden colaborar activamente en la determinación de concentraciones estratosféricas de ozono y troposféricas de otros gases contaminantes. En particular, optamos por desarrollar técnicas de medición que requirieran de instrumental de bajo costo y fácil manipulación, basadas en espectroscopía de absorción diferencial de columna abierta. Los dos trabajos seleccionados ejemplifican las principales tareas realizadas dentro de esta línea de investigación.
El primero trata sobre los resultados de una campaña de medición de radiación UV en el cono sur del continente americano con una red de dispositivos ópticos (7) desplegados en tierra. Cada uno de los dispositivos que conforma esta red incorpora un par de fotodiodos de silicio sensibles al azul (respuesta espectral entre 250 y 900 nm), con óptica de enfoque y sendos filtros interferenciales integrados a ellos, centrados de 300 nm y 313nm. Al detectar la radiación directa del sol a nivel del mar, la gran diferencia en valores de la sección eficaz de absorción del ozono en estas dos longitudes de onda permite, a partir del cociente de las irradiancias medidas y de una cuidadosa calibración, determinar el decrecimiento en el ozono total estratosférico. Los resultados obtenidos coinciden muy bien con los datos satelitales tomados en la misma región y durante el mismo intervalo de tiempo, en el cual se detectaron varios eventos de notable disminución en el espesor de la capa de ozono como así también importantes incursiones del mismo dentro del territorio del cono sur hasta latitudes de 53º Sur.
El segundo de los trabajos seleccionados resume el trabajo realizado en mediciones de gases contaminantes atmosféricos de origen industrial, como el SO2 y el NO2. Como evolución de los dispositivos para medición de ozono, se desarrollaron medidores no dispersivos en UV (NDUV) para detección de estos gases en boca de chimenea, en los que los filtros ópticos fueron debidamente seleccionados para que coincidieran con bandas de absorción de las especies a medir. Para la detección de estos gases a nivel de ambiente urbano, se utilizó la técnica de espectroscopía de absorción óptica diferencial dispersiva (DOAS), que consiste en enviar un haz colimado de luz blanca por una columna abierta de atmósfera de varios cientos de metros y observar con un espectrógrafo en el otro extremo las bandas absorbidas. De la medición de la profundidad de dichas bandas y la aplicación de la ley de Lambert-Beer, es posible determinar la concentración de los gases en cuestión. El trabajo trata sobre una novedosa forma de utilizar esta ley para el posterior tratamiento de los datos y la determinación de las respectivas concentraciones.