El bromo y el yodo del océano retrasan medio siglo la recuperación del ozono antártico

La capa de ozono no solo se ha resentido por los gases que fabricó la industria. Los océanos y otros ecosistemas liberan de forma natural bromo y yodo que ascienden hasta la estratosfera y destruyen ozono con una eficacia muy superior a la de los compuestos artificiales. Un trabajo internacional liderado desde Madrid ha cuantificado por primera vez ese efecto y concluye que aplaza varias décadas la recuperación completa del escudo que protege la vida de la radiación ultravioleta.

El estudio, liderado por el Instituto de Química Física Blas Cabrera del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (IQF-CSIC) y publicado en Nature Communications⁽¹⁾, ha demostrado por primera vez la contribución de los halógenos de origen natural a la destrucción de la capa de ozono durante el último siglo. Entre 1990 y 2020, el periodo de máxima perturbación humana, esos compuestos fueron responsables de alrededor del 15 % de la pérdida total de ozono inducida por halógenos en toda la estratosfera.

Menos abundantes, mucho más eficaces

La capa de ozono estratosférica actúa como el principal escudo de la Tierra frente a la radiación ultravioleta perjudicial. Las emisiones de compuestos clorados y bromados de origen humano provocaron una importante disminución del ozono durante el siglo XX, incluida la formación del agujero de ozono antártico. El papel de esos gases artificiales está bien establecido; el de los halógenos que emiten los océanos y otros ecosistemas –sobre todo bromo y yodo, dos elementos de la misma familia química que el cloro– seguía, en cambio, sin cuantificarse.

Aunque su abundancia es mucho menor que la de los halógenos antropogénicos, el bromo y el yodo naturales son extraordinariamente eficientes destruyendo ozono

JULIÁN VILLAMAYOR, IQF-CSIC

“Aunque su abundancia es mucho menor que la de los halógenos antropogénicos, el bromo y el yodo naturales son extraordinariamente eficientes destruyendo ozono”, explica Julián Villamayor, investigador del IQF-CSIC y primer autor del trabajo. Las simulaciones del equipo muestran que la contribución de esos compuestos “ha sido fundamental incluso durante las décadas de máxima influencia” de los gases regulados por el Protocolo de Montreal, el acuerdo internacional que ordena retirar las sustancias que dañan el ozono.

Los investigadores han cuantificado por primera vez el peso relativo de unos y otros. Durante el periodo de máxima perturbación antropogénica, entre 1990 y 2020, los halógenos naturales explicaron cerca del 15 % de toda la pérdida de ozono inducida por halógenos en el conjunto de la estratosfera. Su impacto resulta especialmente relevante en la baja estratosfera, donde llegaron a causar casi la mitad de la destrucción de ozono en las regiones extrapolares, es decir, fuera de los casquetes polares.

Esas conclusiones se apoyan en simulaciones climáticas de última generación que reconstruyen la evolución del ozono estratosférico desde 1910 hasta 2100, de comienzos del siglo XX a finales del XXI. Ese recorrido de casi dos siglos permite separar el efecto de los gases artificiales del de las emisiones naturales, algo que hasta ahora no se había hecho de forma sistemática.

La Antártida, medio siglo más

El trabajo revela además una influencia notable sobre la Antártida. Los halógenos naturales amplifican los procesos químicos que destruyen el ozono estratosférico alrededor del borde del agujero antártico y contribuyen a aumentar la radiación solar que alcanza la superficie terrestre. Según el artículo, ese refuerzo de la destrucción de ozono en la periferia antártica ronda el 35 %.

Los halógenos naturales retrasan en torno a 50 años la recuperación del ciclo natural del ozono antártico respecto a las simulaciones que no los tienen en cuenta

Los halógenos naturales retrasan en torno a 50 años la recuperación del ciclo natural del ozono antártico respecto a las simulaciones que no los tienen en cuenta, según los resultados del estudio. Esos compuestos también adelantan la aparición de las alteraciones estacionales asociadas al agujero de ozono, el vaivén por el que la capa se adelgaza y se recompone al ritmo de las estaciones.

Conviene precisar el alcance del dato: lo que se aplaza medio siglo no es la desaparición del agujero, sino el regreso del ozono antártico a su ciclo estacional natural. Y ese retraso se mide frente a simulaciones equivalentes en las que se anulan las emisiones naturales de bromo y yodo, no frente a la situación actual.

El Protocolo de Montreal sigue funcionando: las medidas impulsadas por el acuerdo continúan favoreciendo la recuperación de la capa de ozono. Lo que muestran los resultados es que las fuentes naturales de halógenos prolongan varias décadas esa recuperación total, un matiz que las proyecciones no han incorporado hasta ahora.

Corregir las previsiones del ozono

La consecuencia práctica del trabajo apunta a los modelos de previsión. Si los halógenos naturales explican una parte tan grande de la destrucción de ozono y su peso relativo crece a medida que se retiran los gases artificiales, dejarlos fuera de los cálculos distorsiona cualquier estimación sobre cuándo se recuperará la capa. El artículo proyecta que a finales de este siglo superarán el 80 % de la pérdida de ozono inducida por halógenos en la baja estratosfera extrapolar.

Estos resultados ponen de manifiesto que la química natural de los halógenos debe incorporarse de forma explícita en las proyecciones de la capa de ozono

ALFONSO SAIZ-LÓPEZ, IQF-CSIC

“Estos resultados ponen de manifiesto que la química natural de los halógenos debe incorporarse de forma explícita en las proyecciones de la capa de ozono”, concluye Alfonso Saiz-López, investigador del IQF-CSIC y coordinador del estudio. Esos compuestos, precisa, “han influido en la evolución del ozono durante el pasado, siguen haciéndolo hoy y serán aún más relevantes en el futuro a medida que disminuyan” los gases regulados por el Protocolo de Montreal.

El artículo lo firman siete investigadores de tres países. Junto a Villamayor y Saiz-López participan Daphne Meidan y Carlos A. Cuevas, también del IQF-CSIC; Rafael P. Fernandez y Amelia Reynoso, del CONICET argentino, en Mendoza; y Douglas E. Kinnison, del Centro Nacional de Investigación Atmosférica de Estados Unidos (NCAR), en Boulder.

El texto, de acceso abierto, se difundió el 25 de agosto en su versión aceptada tras la revisión por pares y el CSIC ha presentado los resultados este miércoles⁽²⁾. La investigación ha contado con financiación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y del Consejo Europeo de Investigación.