¿En qué estado se encuentra, actualmente, la capa de ozono?

20/04/2014 20 comentarios
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Desde que, en 2006, se midieron valores máximos del agujero de ozono, las predicciones poco menos que apocalípticas de unos años antes casi han desaparecido. ¿Pérdida de interés, o cambio de tendencia?

Las noticias sobre la capa de ozono son menos frecuentes, en los últimos años. La importancia de la capa, en cambio, no ha menguado, como tampoco ha menguado la vigilancia a la que se la somete. Ésta se lleva a cabo a través de una red de satélites que miden, de forma continua, la concentración estratosférica del gas ozono. ¿Cómo está, el tema? ¿Cómo ha evolucionado, recientemente, la capa de ozono? Ahora que se habla poco de ello, es quizás el momento ideal para hacer una buena revisión, pues estará lejos de análisis y discursos apresurados.

La importancia de la capa de ozono

El ozono, una sustancia presente en la atmósfera en cantidades minúsculas, golpeó los medios de comunicación a finales de la década de los 80, cuando las medidas confirmaron que la concentración presente en la estratosfera, dentro de una capa situada a unos 30 kilómetros de altura, había disminuido de forma remarcable a lo largo de los últimos años.

La capa de ozono, que nos protege de la radiación ultravioleta, mostraba un "agujero" de dimensiones y profundidad preocupantes, que se tornaba más profundo año tras año. El agujero se localizaba, inicialmente, en la Antártida, pero a principios de los 2000 se comprobó que incluso el Ártico mostraba disminuciones importantes. En las regiones más meridionales, más cercanas a la Antártida, como Australia o Nueva Zelanda, la preocupación por la cuestión arraigó en la población, hasta el punto de tomar medidas para protegerse contra el esperado incremento de radiación.

El problema del ozono había causado una justificada alarma, sobre todo desde que se confirmó que la sustancia podía ser destruida por especies presentes en la atmósfera, en cantidades muy reducidas. La razón es que el mecanismo de destrucción se basa en un tipo de acción, denominada catalítica. Este término indica, en la práctica, que un único átomo o molécula puede provocar la destrucción de muchas moléculas de ozono, por repetición sucesiva de un ciclo, que se inicia cuando esta especie ataca el ozono y, en una segunda etapa, se regenera la especie atacante.

Las condiciones especiales de la estratosfera, donde la densidad del aire es baja y la intensidad de la radiación ultravioleta es bastante elevada, ciertamente favorecen la presencia de especies con elevada capacidad destructora. Este hecho obligó a tomar en consideración lo que ya se temía, que cualquier sustancia suficientemente reactiva, como para iniciar el ciclo de destrucción, podía poner en peligro la capa de ozono, con sólo que su concentración fuera suficiente.

Los CFC

Es así como se cayó en la importancia de los compuestos llamados CFC, siglas correspondientes al enrevesado nombre de clorofluorocarburos. Estos compuestos habían sido introducidos a principios de los años veinte y treinta del siglo XX, con el propósito de sustituir las sustancias que se utilizaban como refrigerante en las neveras, los aparatos de producción de frío, en general, así como los pulverizadores. El uso cotidiano de los pulverizadores, y la entrada en desuso de las neveras y los aparatos de aire acondicionado, provocaban que los CFC escapasen a la atmósfera. Allí podían permanecer años y años, pues prácticamente nada los podía degradar. Precisamente por su resistencia, se dispersaban hasta llegar a las capas altas de la atmósfera, y en concreto hasta las alturas correspondientes a la capa de ozono. Una vez allí, la presencia de la radiación ultravioleta cambiaba radicalmente las condiciones ambientales, y los CFC eran efectivamente degradados por esta radiación tan energética.

¿Por qué el agujero de ozono se encuentra en la antártida?

Un hecho importante es que sólo los polos, principalmente el polo sur, mostraban el agujero de ozono, cuando en realidad los CFC se emitían en las regiones más densamente pobladas del planeta. La comprensión adecuada del problema requería entonces explicar por qué la Antártida, sobre todo, y no cualquier otra región, presentaba este comportamiento anómalo.

La estratosfera es una capa de la atmósfera en la que, al inicio del invierno austral —a partir de mediados de junio— se forman las llamadas nubes estratosféricas polares. Son formaciones tenues, casi imperceptibles al ojo humano, que no son debidas mayoritariamente al agua, como sería de esperar en una nube, sino a pequeños cristalitos microscópicos de ácido sulfúrico o ácido nítrico. Se forman cuando la temperatura cae por debajo de los -85°C, hecho que se ve favorecido por la particular circulación de las masas de aire en la región polar. Esta circulación crea el llamado vórtice polar, un remolino alrededor del polo sur, que tiene el efecto de sellar el interior y evitar así la entrada de aire más cálido procedente del exterior.

Conociendo la existencia de estas nubes polares, varios investigadores plantearon su participación activa en el proceso de destrucción del ozono. Argumentaron entonces que las partículas sólidas que los formaban podían actuar como soporte, encima del cual tuvieran lugar los procesos que consumen el ozono. No era ésta una hipótesis descabellada, pues los procesos químicos sobre superficies sólidas son conocidos de hace tiempo, y de hecho se estudian muy exhaustivamente. Rápidamente, en 1986, un equipo de investigadores realizó una propuesta sobre el mecanismo de destrucción del ozono.

Muy simplificadamente, se puede describir como sigue. En primer lugar, la luz del día austral naciente rompe los CFC. A continuación, su residuo más agresivo, el cloro, se deposita encima de las partículas sólidas de las nubes estratosféricas, donde también se encuentra el ozono adherido, y así se activa el proceso de destrucción de este último. El hecho más significativo es que la rapidez con la que el ozono se degrada, sobre la superficie de los cristales, es mucho mayor que la degradación en cualquier otra situación. Subsecuentes medidas in situ demostraron que esta hipótesis era fundamentalmente correcta, y que el problema del ozono se había conseguido entender en sus características esenciales.

El protocolo de Montreal de 1987

La confianza en los resultados obtenidos permitió el establecimiento, en 1987, del protocolo de Montreal, por el cual se prohibía el uso de los CFC. El protocolo proponía, además, su sustitución por otras sustancias, denominadas HFC, siglas que describen los hidrofluorocarburos, otro nombre enrevesado. Estos compuestos se pueden considerar inertes, incluso en la estratosfera, puesto que sus enlaces no se escinden por acción de la radiación ultravioleta. Además, no contienen enlaces químicos entre átomos de carbono y de cloro, la rotura de los cuales desencadena el ciclo destructor. La puesta en marcha del protocolo de Montreal no supuso, sin embargo, la interrupción instantánea de la emisión de CFC. Durante los años noventa, los países en vías de desarrollo, y notablemente China y Rusia, emitían en grandes cantidades, argumentando que les era necesario para acelerar su proceso de industrialización.

Superficie máxima del agujero de ozono en la Antártida, en función del tiempo.  La línea contínua pálida corresponde al ajuste de la tendencia, hasta el año 2013, mientras que la línea continua más intensa corresponde al ajuste hasta 2015.  El dato más elevado, correspondiente al 2015 ha llevado a un descenso el ritmo de disminución, pero sin modificar la tendencia global ya apuntada con el ajuste de 2013.

Aún y así, se puede afirmar que, hoy en día, el problema del agujero de ozono se encuentra en vías de solucionarse, quizás definitivamente. Cuanto menos, esto es lo que indican las medidas más recientes, un gráfico de las cuales se muestra adjunto. En este gráfico se representa la superficie del agujero de ozono, en función del tiempo. El intervalo representado incluye desde el inicio del agujero, en 1979, hasta la actualidad. La superficie del agujero, medida cada año, se representa mediante círculos negros. Las líneas rojas representan, por otro lado, un ajuste para estimar la tendencia estadística que muestra la evolución a través de los años. Estas líneas rojas nos muestran, fuera de toda duda, como la tendencia actual es de disminución, después de pasar por un máximo entre los años 2000 y 2006.

¿Se llegará a recuperar, la capa de ozono?

A pesar de que la tendencia es consistente, el horizonte de recuperación total del agujero se encuentra todavía a unos treinta años. Esta estimación puede adivinarse observando la extensión de los agujeros en 2006, uno de los años donde la extensión fue mayor y 2015, el dato más reciente que disponemos. La reducción en la superficie no puede apreciarse de forma muy evidente, a partir de los valores individuales. Sólo el análisis de la tendencia a través de los años nos permite sacar conclusiones más satisfactorias. Y ello tampoco significa se pueda bajar la guardia, pues nuevas especies contaminantes podrían cambiar la tendencia sin demasiada dificultad. No hace tanto, esta misma revista se hizo eco del incremento en la concentración de nuevos miembros de la familia de los CFC, a los que no se había prestado demasiada atención hasta ahora.  Aquí teneis el enlace.

Hasta aquí, pues, la historia sobre el agujero de ozono, desde su inicio hasta nuestros días. Es ésta una historia que me satisface especialmente, pues, aún siendo muy compleja, pone en relieve los valores de la perseverancia y la humildad, y las virtudes de la toma racional de decisiones.

La perseverancia, al desplegar una red de instrumentos para medir un gas minúsculo del cual, inicialmente, no se sabía casi nada. Humildad, para reconocer que, cuando no se sabe algo, hay que continuar trabajando hasta saber algo más, y que esta manera de proceder no se puede abandonar nunca. Y también humildad para aceptar que, siempre, cualquier avance, cualquier desarrollo aparentemente impecable, se puede girar en nuestra contra, a partir de un efecto secundario completamente insospechado. La toma racional de decisiones es la que permite que el mismo ingenio que crea las mejores innovaciones sea capaz, después, de resolver cualquier futuro problema que éstas puedan crear. Sólo hace falta confianza en el método científico. Un método que, por cierto, se autocorrige continuamente, gracias sobre todo al hecho que todos los actores que intervienen se someten al análisis crítico del resto. Duro y molesto en ciertos momentos, pero completamente necesario.

Nota adicional

Con fecha 9/Nov/2015 se han añadido los datos actualizados correspondientes a los años 2014 y 2015, que no podían figurar en el gráfico original de inicios de 2014.  Se ha representado entonces el nuevo ajuste hasta 2015, que muestra una disminución en el ritmo de recuperación, pero mantiene la tendencia apuntada por el artículo.  Por supuesto será necesario continuar con la monitorización de los resultados en años futuros, como ya se indicaba en las conclusiones de la primera versión del artículo.