Nuevo estudio: océanos podrían devolver a la atmósfera sustancias que afectan la capa de ozono

En 1987, los líderes mundiales firmaron el Protocolo de Montreal en un intento de reducir la cantidad de clorofluorocarburos (CFC) y otras sustancias químicas perjudiciales que se liberaban a la atmósfera, y que han sido relacionados con la reducción de la capa de ozono que preserva la vida en la estratosfera terrestre. En general, parece que el acuerdo funciona. Aunque las emisiones de CFC llegaron a su punto máximo a finales de los 80, por lo general los niveles han disminuido, y las investigaciones han demostrado que el agujero en la capa de ozono sobre la Antártica se está cerrando lentamente.

Sin embargo, un nuevo estudio en Proceedings of the National Academy of Science sugiere que el océano se convertirá pronto en una fuente de CFC-11, una de las principales sustancias responsables del agotamiento del ozono.

Ahora, el océano actúa principalmente como un depósito de CFC que extrae esas sustancias —antes utilizadas en refrigerantes, aislantes y aerosoles— de la atmósfera y las secuestra en lo más profundo del océano. Pero eso cambiará en unos 50 años, según el estudio. Se estima que aproximadamente para el 2075, habrá un “flujo inverso” de CFC del océano a la atmósfera, según el autor principal Peidong Wang.

Iceberg en la Antártida. Imagen de Rhett A. Butler.

“Siempre ha habido equilibrio entre la atmósfera y el océano”, dijo Wang, investigador en el Departamento de Ciencias Terrestres, Atmosféricas y Planetarias del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). “Cuando las emisiones [de CFC] bajan, la concentración en la atmósfera también baja. Y cuando la concentración en el océano es más alta que la concentración en la atmósfera, los CFC vuelven [a salir del océano]”.

Wang dijo que las emisiones futuras de CFC-11 del océano serán “bastante pequeñas”, y no deberían “tener impactos significativos en la recuperación del agujero de la capa de ozono”. Sin embargo dijo que hace falta más investigación para ver si otras sustancias que reducen el ozono tendrán un impacto más significativo en la recuperación del agujero de ozono.

Los investigadores dicen que habrá cantidades “detectables” de CFC-11 desde alrededor del año 2145.

“Para cuando se llegue a la primera mitad del siglo XXII, tendremos suficiente flujo saliendo del océano y parecerá que alguien está haciendo trampas en el Protocolo de Montreal, pero podría ser solo que esté saliendo del océano”, dijo en unas declaraciones la coautora Susan Solomon, Profesora Lee and Geraldin Martin de Estudios Ambientales en el Departamento de Estudios Terrestres, Atmosféricos y Ambientales del MIT. “Es una predicción interesante y que, con suerte, ayudará a los investigadores futuros a evitar la confusión sobre lo que está pasando”.

A finales de los 80, las emisiones de CFC-11 experimentaron un máximo de unos 300 gigagramos al año. Aunque las emisiones de CFC-11 se han desplomado desde el Protocolo de Montreal, un estudio de 2018 descubrió que las emisiones de CFC-11 habían aumentado en unos 13 gigagramos cada año desde 2012, e identificó las actividades en el este de Asia como fuente posible de emisiones. Un par de meses después, un informe de la Agencia de Investigación Ambiental (EIA) descubrió que 18 empresas en China estaban utilizando espuma de aislamiento que contenía CFC-11. Otros estudios también han señalado a China como fuente de emisiones de CFC-11.

La Gran Barrera de Coral en Australia. Foto de Rhett A. Butler.

Según Wang, los cálculos de emisión actuales podrían ser una sobreestimación, ya que el océano está absorbiendo cada vez menos CFC-11 al año a medida que está más sobresaturado con la sustancia.

El estudio también sugiere que el cambio climático empeorará el problema y hará que el océano se convierta en una fuente de CFC-11 diez años antes de lo esperado. El motivo es que el calentamiento del agua hará que el océano sea un depósito más débil para los CFC y permitirá que la liberación de gases sea más fácil. No obstante, los investigadores dicen que este proceso no depende del cambio climático.

“Incluso si no hubiera calentamiento del clima, se espera que el océano emita CFC”, dijo Wang.

La reducción del ozono en la estratosfera es uno de los nueve límites planetarios identificados en 2009 por un grupo de científicos internacionales encabezado por Johan Rocktröm del Centro de Resiliencia de Estocolmo y Will Steffen de la Universidad Nacional Australiana. Cada “límite” hace referencia a un proceso de la Tierra que es esencial para regular la estabilidad y la resiliencia del planeta, pero que tiene un límite ambiental en el cual puede tolerar cambios, sobre todo por la actividad humana.

Owen Gaffney, analista de sostenibilidad global en el Centro de Resiliencia de Estocolmo, dice que la capa de ozono se identificó como límite planetario porque es “una parte crítica del sistema de la Tierra” que protege al planeta de la radiación ultravioleta-B (UV-B) del sol y ha permitido que la vida evolucione en la tierra.

Línea costera de Georgia del Sur en la parte sur del océano Atlántico. Foto: Rhett A. Butler.

“El límite planetario para el ozono se ha establecido a nivel mundial”, dijo Gaffney en un correo electrónico a Mongabay. “El equipo juzgó que sería desaconsejable reducir la cantidad de ozono en una columna de atmósfera en más de un 5 por ciento”.

El límite planetario para la capa de ozono está establecido en un grosor mínimo de 275 Unidades Dobson (DU). Aunque se considera que la Tierra está dentro de los límites operativos seguros en el límite del ozono, este está siendo transgredido a nivel regional en la Antártida cada primavera austral, cuando cae a unas 200 DU, según las investigaciones.

Gaffney dice que la capa de ozono podría recuperarse por completo con las acciones impulsadas por el Protocolo de Montreal, pero que el “riesgo de sorpresas” aún podría poner en peligro la capa de ozono estratosférico.

“El agotamiento del ozono estuvo causado por una clase de sustancias químicas llamadas CFC que contienen cloro y se utilizan en refrigerantes”, dijo Gaffney. “Lo que es realmente interesante es que podrían contener perfectamente bromo en lugar de cloro, son sustancias intercambiables. Si hablamos de destrucción del ozono, el bromo es 45 veces más agresivo que el cloro. La situación podría haber sido mucho más grave incluso antes de que nos diéramos cuenta. Se calcula que se utilizan 100 000 sustancias en la economía global. Realmente, no sabemos cómo muchas interactúan”.

La nueva investigación destaca otro riesgo, según dijo. “Nuestros conocimientos de los depósitos de sustancias que reducen el ozono están incompletos”.

Referencias:

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Rigby, M., Park, S., Saito, T., Western, L. M., Redington, A. L., Fang, X., ... Young, D. (2019). Increase in CFC-11 emissions from eastern China based on atmospheric observations. Nature, 569, 546–550. doi:10.1038/s41586-019-1193-4

Rockström, J., Steffen, W., Noone, K., Persson, Å., Chapin III, F. S., Lambin, E., ... & Foley, J. (2009). Planetary boundaries: exploring the safe operating space for humanity. Ecology and Society, 14(2).

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Wang, P., Scott, J. R., Solomon, S., Marshall, J., Babbin, A. R., Lickley, M., ... Prinn, R. G. (2021). On the effects of the ocean on atmospheric CFC-11 lifetimes and emissions. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(12), e2021528118. doi:10.1073/pnas.2021528118