El cambio climático agrava la pérdida de ozono en el Ártico
La esperada recuperación de la capa de ozono podría no producirse pronto, si no se frena el calentamiento global
En la primavera de 2020, la expedición MOSAiC documentó una pérdida de ozono sin precedentes en la estratosfera del Ártico. Como indica ahora una evaluación de los datos meteorológicos y de las simulaciones basadas en modelos realizada por el Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz para la Investigación Polar y Marina (AWI), el agotamiento del ozono en el vórtice polar ártico podría intensificarse a finales de siglo a menos que se reduzcan rápida y sistemáticamente los gases de efecto invernadero a nivel mundial. En el futuro, esto podría significar también una mayor exposición a la radiación UV en Europa, América del Norte y Asia cuando partes del vórtice polar se desplacen hacia el sur. Con sus nuevos hallazgos, los expertos ponen en duda la suposición comúnmente sostenida de que, gracias a la prohibición de la producción de clorofluorocarbonos (-CFC), la pérdida de ozono se detendría en pocas décadas. El estudio del AWI se ha realizado conjuntamente con la Universidad de Maryland y el Instituto Meteorológico de Finlandia, y se ha publicado en la revista científica Nature Communications.
Lanzamiento de un globo meteorológico durante la expedición MOSAiC (etapa de crucero 3).
Martin Radenz
El 12 de octubre de 2020, cuando Polarstern regresó a Bremerhaven de la MOSAiC -la mayor expedición ártica de la historia- trajo consigo noticias preocupantes: amplias extensiones de aguas abiertas al norte de Groenlandia, y el hielo marino plagado de charcos de agua derretida en el Polo Norte, atestiguaban los dramáticos efectos del calentamiento global que ya podían verse en el Ártico. Pero el rápido deshielo no era lo único que preocupaba al jefe de la expedición, Markus Rex: "Las lecturas realizadas durante la expedición mostraron que la pérdida química de ozono sobre el Ártico en la primavera de 2020 fue peor que nunca. Un análisis exhaustivo ha determinado ahora que esto también se debió al cambio climático. Desgraciadamente, nuestro trabajo indica que, si el cambio climático continúa sin control, la pérdida de ozono sobre el Ártico probablemente seguirá empeorando hasta el final del siglo XXI, a pesar de la prohibición mundial de las sustancias que destruyen la capa de ozono." Durante el MOSAiC, en el rango de altitud de máxima concentración de ozono, se había destruido aproximadamente el 95% del ozono. Como resultado, el grosor de la capa de ozono se redujo a más de la mitad, a pesar de que la concentración de sustancias destructoras del ozono ha disminuido desde el cambio de milenio, un éxito de los esfuerzos internacionales para proteger la capa de ozono.
¿Significa esto que la capa de ozono -una barrera protectora contra la radiación UV dañina- sobre el Ártico está cada vez más en peligro?
Para encontrar la respuesta, un equipo dirigido por los expertos del AWI Peter von der Gathen y Markus Rex, y por Ross Salawitch, de la Universidad de Maryland, comparó los datos de 53 modelos informáticos creados en el contexto del "Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados Fases 5 y 6" (CMIP5, CMIP6). Partiendo de esta base, los investigadores proyectaron el agotamiento del ozono en el vórtice polar ártico hasta el año 2100. El vórtice, un sistema de baja presión relativamente autónomo en la estratosfera a una altitud de entre 15 y 50 kilómetros, se forma sobre el Ártico cada otoño y permanece durante distintos periodos de tiempo a lo largo del invierno y la primavera. "Para que el ozono se agote en el Ártico, la estratosfera debe enfriarse considerablemente a la altura donde se encuentra la capa de ozono", afirma Peter von der Gathen, primer autor del estudio. "El cloro, que normalmente está unido a sustancias inocuas, se libera a bajas temperaturas. Posteriormente, el cloro, junto con el bromo, destruye el ozono cuando se expone a la luz solar. Sin embargo, esto sólo tiene lugar cuando las temperaturas descienden lo suficiente durante el invierno. Por ello, en nuestro estudio hemos estimado la pérdida de ozono en las próximas décadas basándonos en la tendencia de la temperatura a largo plazo en el vórtice polar y en la disminución prevista de los compuestos de cloro y bromo".
A pesar de la prohibición de producción establecida en el Protocolo de Montreal de 1987, sustancias como los clorofluorocarbonos (CFC) y los halones, que contienen átomos de cloro y bromo que destruyen la capa de ozono, siguen siendo abundantes en la atmósfera, porque se descomponen muy lentamente. "Las concentraciones de estas sustancias en el vórtice polar siguieron aumentando hasta el año 2000", afirma Peter von der Gathen. "Desde entonces, han ido disminuyendo y actualmente se encuentran a un 90% del máximo. Sólo a finales de siglo habrán caído por debajo del 50%, según una evaluación de la Organización Meteorológica Mundial. Como el patrón de inviernos cálidos y fríos en la estratosfera del vórtice polar es muy irregular, el grado de agotamiento del ozono varía en consecuencia. Sin embargo, nuestro análisis de los datos meteorológicos de los últimos 56 años muestra una tendencia significativa hacia el descenso de las temperaturas en los inviernos fríos estratosféricos y el consiguiente aumento de las pérdidas de ozono. Además, el análisis de los modelos climáticos muestra claramente que esta tendencia forma parte del cambio climático y, por tanto, es producto de las emisiones globales de gases de efecto invernadero".
El complejo mecanismo subyacente se entiende, al menos en parte: los mismos gases que provocan el calentamiento global en la superficie de la Tierra (comoel CO2) también promueven el enfriamiento de las capas atmosféricas superiores en la estratosfera, donde se encuentra la capa de ozono. "Además, debido al cambio climático notamos cambios en los sistemas de viento predominantes. Suponemos que estos cambios también contribuyen a reducir las temperaturas en el vórtice polar. Hasta ahora, la tendencia hacia inviernos más fríos en la estratosfera del Ártico era objeto de debate entre los investigadores. Incluso cuando se asumía dicha tendencia, se creía que el cambio climático, en el peor de los casos, prolongaría unos años el agotamiento recurrente del ozono sobre el Ártico", explica Peter von der Gathen. "Para entonces, a más tardar -eso es lo que suponíamos también-, la disminución de las concentraciones de CFC se convertiría en un factor tan dominante que la pérdida de ozono se desvanecería continuamente. Pero, según nuestros nuevos cálculos, las cosas también podrían resultar muy diferentes en el Ártico".
El análisis del equipo muestra que la futura pérdida química de ozono en el Ártico dependerá en gran medida de la cantidad de gases de efecto invernadero que se emitan a finales de siglo. Si las emisiones se reducen sustancialmente en las próximas décadas, el estudio predice de hecho una disminución temprana y luego constante del grado de pérdida de ozono; pero en los escenarios menos optimistas, caracterizados por el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, podría ocurrir lo contrario. "Si no reducimos nuestras emisiones de gases de efecto invernadero de forma rápida y decidida, la pérdida de ozono en la estratosfera del Ártico podría, a pesar del gran éxito del Protocolo de Montreal, seguir empeorando hasta el final de este siglo, en lugar de seguir la trayectoria generalmente esperada hacia una recuperación total de la capa de ozono", explica Markus Rex. "Esto representa un cambio de paradigma fundamental en nuestra evaluación del futuro de la capa de ozono del Ártico. Y el futuro de la capa de ozono del Ártico es relevante para la vida en Europa, América del Norte y Asia: el vórtice polar ártico se desplaza ocasionalmente hacia el sur, lo que puede dar lugar a unos días con una capa de ozono reducida sobre las zonas pobladas en primavera, aumentando los niveles de radiación UV y, en última instancia, un mayor riesgo de quemaduras solares y de adquirir cáncer de piel durante estos períodos."
Para Markus Rex, el mensaje del Ártico es claro: "Hay muchas buenas razones para reducir rápida y exhaustivamente las emisiones de gases de efecto invernadero. Ahora podemos añadir a la lista el riesgo de que se intensifique el agotamiento del ozono sobre el Ártico".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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