El ozono se recupera, el calentamiento global continúa

04/07/2016 4 comentarios
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Los datos recogidos sobre el agujero de ozono muestran, con claridad creciente, que su extensión e intensidad disminuyen desde 2006. Sin embargo, el calentamiento global sigue peligrosamente al alza. En contra de una opinión muy extendida, estos dos fenómenos no tienen relación.

Los avances científicos deben comunicarse al gran público. Tan cierto como difícil. De ahí que muy pocos científicos nos atrevamos a saltar la verja. Me refiero a la que protege nuestro confortable jardín de especialistas, y nos expongamos a las dificultades de comunicar y, sobre todo, interaccionar con el público no especialista. Llevar adelante esta comunicación requiere un esfuerzo enorme de lenguaje, para el que no existe, todavía, una guía metodológica suficientemente desarrollada.

Uno de los problemas que se deben atribuir a nuestra imperfecta capacidad de comunicación es la dificultad para resolver confusiones entre conceptos. Un ejemplo clásico, en este sentido, es la creencia de que el agujero en la capa de ozono continúa aumentando, y que este aumento es la causa del calentamiento global
 
La capa de ozono se recupera
 
El agujero de la capa de ozono está disminuyendo, desde hace unos diez años.  Sorprendente, pero cierto.  En abril de 2014 publiqué un artículo sobre la regeneración de la capa de ozono, en Scilogs. Fue una ampliación del estudio detallado que realicé para el libro "L’aire que respirem", entonces publicado recientemente. El artículo se basó, esencialmente, en los datos sobre la superficie máxima del agujero de ozono en la Antártida, recopilados por la NASA y disponibles públicamente. Inicialmente, el texto no recibió demasiada atención. En cambio, durante los meses de verano la novedad de la noticia cuajó y las lecturas, los "retweets" y los "compartir" se dispararon. Diversos medios de comunicación digitales se hicieron eco, e incluso el texto fue copiado, sin permiso, en diversos blogs y canales de noticias amateurs.
 
Una forma de representar el agujero antártico de la capa de ozono, que se forma al inicio de la primavera austral, por la acción conjunta de la radiación ultravioleta, y las denominadas Nubes Estratosféricas Polares.
 
Paralelamente, algunos artículos científicos trataron el mismo tema, desde diferentes ópticas. Dos interesantes ejemplos los tenéis aquí y aquí. Muy recientemente, otro interesantísimo artículo, ya comentado en Investigación y Ciencia, ha venido a confirmar, una vez más, los resultados. Sin embargo, este último artículo añade el estudio de un complemento esencial, como es la influencia de las erupciones volcánicas sobre la degradación del ozono estratosférico, que es como técnicamente se conoce el problema que nos ocupa aquí.
 
En particular, el artículo explica una parte de los cambios bruscos que muestra la extensión del agujero de ozono, para algunos años concretos. Muy especialmente, explica el incremento en la superficie del agujero correspondiente al 2015, el dato más reciente. En efecto, la superficie máxima del agujero había vuelto a crecer de forma muy destacable en 2015, llegando a valores muy cercanos al máximo de 2006, poniendo así en duda la recuperación. De hecho, ese dato tan elevado me obligó a rehacer el gráfico original publicado en el artículo, que aunque no cambiaba la tendencia global de recuperación, sí que daba a entender que el horizonte de recuperación podía alargarse más de lo previsto inicialmente.
 
El artículo que comento fue publicado por Susan Solomon y sus colaboradores, en la prestigiosa revista Science. Susan Solomon es una de las heroínas en la historia de la detección del agujero de ozono, pues realizó medidas y experimentos clave al inicio del problema. El artículo analiza cómo en abril de 2015 tuvo lugar una importante erupción del volcán Calbuco, en Chile. La erupción eyectó millones de toneladas de cenizas a la atmósfera, cuya circulación dispersó esas partículas en suspensión hasta el mismo Polo Sur. Una vez allí, estos sólidos de tamaño micrométrico, que inicialmente están formados por azufre pero, tras la acción del oxígeno del aire, acaban convirtiéndose en sulfatos, se añadieron a las partículas constituyentes de las Nubes Estratosféricas Polares y contribuyeron a una degradación aumentada del ozono.
 
En el artículo se muestra, mediante sofisticadas simulaciones computacionales, que otras erupciones anteriores, tanto del hemisferio sur como norte, contribuyeron de forma significativa a las variaciones bruscas en el tamaño e intensidad del agujero de ozono. Sin embargo, el artículo muestra también, de forma muy sólida, cómo en ausencia de erupciones la disminución en la cantidad de CFCs en la atmósfera está permitiendo que el agujero en la capa de ozono sea menor, año tras año. Recordemos que CFC son las siglas correspondientes a Cloro–Fluoro–Carburos, la familia de compuestos usada antaño en refrigeración y aerosoles, principalmente, y cuya dispersión en la atmósfera constituyó la principal causa del aumento del agujero de ozono. El protocolo de Montreal, de 1987, prohibió su uso, aunque los diferentes países no acabaron de adoptar medidas efectivas hasta el año 2000.
 
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 del ritmo de disminución, pero sin modificar la tendencia global ya apuntada con el ajuste de 2013.  Las flechas verticales indican el año en el que tuvieron lugar erupciones volcánicas, que causaron incrementos excepcionales en el tamaño del agujero.  Ca indica Calbuco, PC indica Puyehue-Cordón Caulle y SH indica Soufrière Hills, los volcanes que entraron en erupción en 2015, 2011 y 2006, respectivamente.
 
La conclusión es, entonces, que la capa de ozono se recupera, aunque lentamente. Se calcula que no antes del 2050 se llegará a los valores pre–CFC. Y sin bajar la guardia, puesto que el problema es muy delicado, y cualquier substancia que pueda incorporarse al ciclo catalítico de degradación del ozono podría empezar el problema de nuevo.
 
El calentamiento global continúa
 
La capa de ozono se recupera, pero este hecho no tiene ninguna influencia sobre el calentamiento global. Lo comento puesto que numerosos estudios demuestran que una parte mayoritaria de la ciudadanía piensa que el agujero de la capa de ozono contribuye al calentamiento global. Valga como ejemplo de estos estudios un artículo de 2007: "Holes in students understanding: addressing prevalent misconceptions regarding atmospheric environmental chemistry", de S. C. Kerr y K. A. Walz, publicado en Journal of Chemical Education (vol. 84, pág. 1693), o también la revisión de Pablo A. Meira en la revista "Mètode". Esta creencia la he podido comprobar también personalmente, en las conferencias que imparto con una cierta asiduidad, ya sea destinadas al público general, a estudiantes, o incluso a profesionales cualificados.
 
Recordemos que el calentamiento global está causado por la acumulación en la atmósfera de los denominados gases de invernadero, principalmente dióxido de carbono, CO2, y también metano, CH4. El dióxido de carbono es emitido por las erupciones volcánicas, pero también, de forma muy importante, por la actividad humana. La quema de combustibles fósiles provoca que la cantidad de CO2 en la atmósfera se incremente, aproximadamente, a un ritmo de unas 2 partes por millón al año. Los datos más recientes muestran que la cantidad de CO2 en la atmósfera es ya de 400 partes por millón, es decir, el 0,04 % de la composición de la atmósfera.
 
Hace unos meses publiqué en Scilogs un análisis del problema, así como una descripción de los denominados árboles artificiales, para la captura de CO2. Existen por supuesto otras propuestas tecnológicas muy interesantes, que han activado sobremanera este campo de investigación aplicada. Lo volveré a tratar con más detalle en un futuro próximo.
 
El agujero de ozono y el calentamiento global no tienen relación
 
La confusión sobre la relación entre el agujero de ozono y el calentamiento global es, no obstante, un error muy comprensible. El ozono en la estratosfera nos protege puesto que captura la parte dañina de la radiación ultravioleta que emite el Sol. Si hay menos ozono, para capturar la radiación, ésta llega en mayor cantidad a la superficie de la Tierra y por tanto causa un mayor calentamiento de la atmósfera. ¿Quién es capaz de rebatir tal argumentación? Difícil.
 
Sin embargo, la anterior afirmación no es cierta. Veamos por qué.
 
La capa de ozono retiene la radiación ultravioleta, facilitando así la existencia de los seres vivos. El agujero en esta capa, entonces, deja pasar mayor cantidad de esta radiación. Digo mayor cantidad, y no toda, puesto que el "agujero" es, en realidad, una región donde la cantidad de ozono disminuye, pero no desaparece.
 
Por otro lado, el agujero se concentra en la Antártida, puesto que el resto de las regiones de la Tierra prácticamente no sufren este problema.
 
Y, finalmente, la radiación ultravioleta es muy poco intensa, comparada con la radiación visible que también nos llega del Sol. Mucho menos del 1 % de toda la radiación que nos llega es ultravioleta, y el ozono retiene sólo una fracción de esa radiación.
 
Y ahí está la clave, en la intensidad. Buscando un símil más comprensible, la radiación ultravioleta se podría comparar a los proyectiles disparados con un fusil; cada proyectil puede hacer mucho daño, pero llegan pocos proyectiles. La capa de ozono actúa entonces como un chaleco antibalas.
 
En cambio, el calentamiento de la atmósfera se produce por la radiación infrarroja emitida por la Tierra. Por lo tanto, el calentamiento no lo provoca, directamente, la radiación que viene del Sol. Ésta es mayoritariamente visible, y es absorbida por la superficie de la Tierra. A continuación, una parte de la energía capturada por el planeta es entonces devuelta a la atmósfera, en forma de radiación calorífica, menos energética que la visible.
 
Esquema del mecanismo del efecto invernadero.  El calentamiento de la atmósfera lo causa la radiación infraroja emitida por la corteza terrestre, una vez ha absorbido la luz visible del Sol.  El dióxido de carbono, el metano, el agua, y otros gases en menor proporción, retienen entonces una parte de esta radiación infraroja, y de ello se deriva su temperatura.  A mayor cantidad de gases, mayor es la retención de radiación.
 
La Tierra actúa entonces como una estufa, emitiendo gran cantidad de radiación de baja energía, si la comparamos con la radiación visible, y aún menor si la comparamos con la ultravioleta. La superficie de la Tierra emite entonces una ingente cantidad de proyectiles, pero todos ellos millones de veces menos energéticos que los ultravioleta. Es una lluvia de proyectiles blandos hacia el espacio.
 
El calentamiento de la atmósfera aparece entonces por la retención de esta lluvia inversa, por parte de algunos de los gases que pueblan la atmósfera, principalmente el agua, el dióxido de carbono y el metano. Cuando la cantidad de estos gases aumenta, mayor es el calentamiento global.
 
En conclusión, la capa de ozono nos protege por calidad, más que por cantidad, puesto que retiene unos pocos proyectiles muy dañinos, provenientes del Sol. En cambio, el calentamiento se produce por cantidad, a partir de un gran número de proyectiles mucho más benévolos, cuyo origen es la Tierra.
 
El agujero de la capa de ozono y el calentamiento global son dos fenómenos con una base física diferente, que en la práctica se influencian muy poco entre ellos.
 
Nota adicional
 
El 9 de Julio de 2016 fuí entrevistado por Jorge Solís para el programa "Principio de Incertidumbre", del Canal Extremadura Radio, acerca del contenido del presente artículo.  Aquí tenéis el enlace.