La capa de ozono, nuestro escudo protector

Capa de ozono
La Asamblea de las Naciones Unidas estableció que cada 16 de septiembre sea el Día Internacional de la Preservación de la Capa de Ozono, en conmemoración a la firma del Protocolo de Montreal.

Docentes de biología e ingeniería de la FCEFyN nos comentan las principales características de este fenómeno.

¿Por qué es importante preservar la capa de ozono?

Santiago Reyna nos explica que la capa de ozono (O3), en la estratósfera entre los 15 y 35 km de altura, forma un filtro o escudo que absorbe la mayoría de la radiación ultravioleta que proviene del sol no dejándola pasar hacia la superficie del planeta. Esta radiación ultravioleta no visible de frecuencia media (entre los 200 y 315 nm – nanómetros - de longitud de onda) sería muy perjudicial para la vida en el caso de llegar a la superficie. La radiación ultravioleta es clasificada como UV-A, UV-B o UB-C, según su longitud de onda. La UV-C, altamente energética, que es muy peligrosa para todo tipo de vida, es totalmente absorbida y frenada; la UV-B es frenada en un 90%; y la UV-A, en un 50%. La capa de ozono trabaja entonces como un escudo protector que, a pesar de ser muy delgada y de poseer concentraciones muy bajas de ozono, resulta fundamental para la existencia de la vida como la conocemos en la tierra. Preservarla es indispensable para la continuidad de la vida, particularmente en superficie.

Fue descubierta por los físicos Charles Fabry y Henri Buisson en el año 1913, y fue el meteorólogo británico G.M.B. Dobson el que desarrolló un espectrofotómetro que podía ser usado para medir el ozono estratosférico desde la superficie terrestre. Desde ese entonces, se mide continuamente en distintos lugares. Se supone que la vida pudo conquistar la tierra firme solo cuando la capa de ozono se desarrolló lo suficiente hace millones de años.

¿Qué consecuencias trae el adelgazamiento de la capa de ozono?

El adelgazamiento de la capa de ozono consiste en una reducción de la concentración de ozono en esa región de la estratósfera que denominamos capa de Ozono. Esta disminución compromete la capacidad protectora que tiene el ozono estratosférico, de esta manera llega más radiación UV a la superficie de la Tierra impactando sobre la biosfera.

María Julieta Salazar y Eduardo Wannaz mencionan que una de las consecuencias comprobadas consiste en el aumento en la exposición a la radiación UV, provocando el incremento de riesgo de padecer cáncer de piel. Durante el año 2012, el 75% de los casos nuevos de melanomas en el mundo fue atribuido a la excesiva exposición a la radiación UV. Esta radiación también contribuye al padecimiento de cataratas, que es la principal causa mundial de deterioro de la visión.

El adelgazamiento de la capa de ozono y su consecuente incremento en la radiación UV recibida por la superficie terrestre, también tiene un impacto en la química ambiental de la baja atmósfera (tropósfera). La radiación UV en combinación con la presencia de ciertos contaminantes y material particulado producen el smog fotoquímico que deteriora gravemente la calidad del aire que respiramos. Este fenómeno también provoca la formación de ozono troposférico que es muy dañino para la salud de todos los seres vivos. También pueden haber consecuencias positivas, ya que en general, la radiación UV modifica químicamente a la mayoría de los contaminantes orgánicos emitidos por la actividad antrópica, degradándolos en compuestos secundarios menos tóxicos.

Además Salazar y Wannaz indican que “los impactos en las estructuras ecosistémicas son muy graves. En los ambientes acuáticos, el aumento de la radiación UV tiene efectos significativos alterando la profundidad de las capas de agua que pueden mezclarse, reduciendo la tasa de supervivencia de diferentes organismos y aminorando la producción de biomasa en las capas superficiales (en el océano se ha visto disminuida hasta en un 20% en algunas regiones)”.

Por otro lado, la descomposición de la materia orgánica se ve acelerada, generando un aumento en la emisión de gases de efecto invernadero. El efecto sobre la supervivencia es diferente para cada especie, esto hace que algunas se vean reducidas y otras beneficiadas, con lo cual el equilibrio de las comunidades se ve amenazado de diferentes formas.

En resumen, el adelgazamiento de la capa de ozono aumenta la exposición de la biósfera a la radiación UV, afectando la salud de muchos seres vivos y comprometiendo el funcionamiento de los servicios ecosistémicos.

Mito o verdad: ¿el cambio climático influye en la capa de ozono?

Existe un preconcepto generalizado en la población que confunde la manera en que estos dos problemas ambientales se relacionan. Las personas tienden a pensar que la capa de ozono tiene literalmente un agujero, y que la radiación que ingresa por esa “perforación” rebota en la superficie y difícilmente vuelva a encontrar esa vía de escape para salir del planeta, teniendo por consecuencia el calentamiento global. Esta idea es errada, sin embargo estos fenómenos sí se encuentran relacionados.

María Julieta Salazar y Eduardo Wannaz

El cambio climático global y el adelgazamiento de la capa de ozono son dos fenómenos muy complejos y de escala global, los cuales se encuentran relacionados de diversas maneras, existiendo aún muchas preguntas sin responder sobre estos vínculos.

En términos generales podría decirse que tiene más influencia el adelgazamiento de la capa de ozono sobre el cambio climático, que el cambio climático sobre el adelgazamiento de la capa de ozono. Por ejemplo, en el hemisferio Sur, el adelgazamiento de la capa de ozono ha contribuido con el cambio climático ya que ha alterado los patrones de circulación atmosférica y esto tuvo consecuencias sobre la temperatura de la superficie terrestre y también del mar, e incluso ha sido relacionado con el incremento en la ocurrencia de incendios. Del mismo modo, pero en sentido inverso, las resoluciones tomadas en el protocolo de Montreal para controlar efectivamente la producción y uso de los productos que deterioran el ozono estratosférico, no sólo ha logrado reducir la exposición a radiación UV, sino que ha tenido un papel muy importante en la mitigación del cambio climático”.

Esto no quiere decir que el cambio climático no pueda influir sobre la reducción de la capa de ozono, de hecho lo hace mediante la alteración de la temperatura, humedad atmosférica, velocidad y dirección de los vientos tanto en la troposfera como en la estratósfera. Algunos gases de efecto invernadero como el CO 2 y el N 2 O, también pueden modificar los procesos químicos que regulan la formación de ozono. La alteración de la capa de ozono en latitudes tropicales está muy relacionada con este efecto, mientras que el adelgazamiento en latitudes extremas está relacionado principalmente con el efecto de los compuestos halogenados de larga vida media que alcanzan la estratósfera e interrumpen el ciclo de formación del ozono. Una vez que el protocolo de Montreal reguló los productos que degradan el ozono estratosférico exitosamente, los científicos comenzaron a estudiar la parte del problema que no es gobernada por ellos. Encontrando evidencias de que el cambio climático modificó el flujo de ozono desde la estratósfera a la troposfera, causando un deterioro de la capa de ozono que podría representar el 50% del daño causado por los compuestos halogenados.

¿Cómo se trabaja desde la biología, geología e ingeniería para preservar la capa de ozono?

Lo primero es conocer”, indica Santiago Reyna. La biología permite saber los impactos que ha tenido y seguirá teniendo la disminución de la capa de ozono en los distintos ecosistemas y, de esta manera, ver cómo evitar esos daños. La geología, con su conocimiento de los procesos de larga duración permite, mirando el pasado, prever las consecuencias nocivas que la destrucción de la capa de ozono tendría. La ingeniería, con su rol de buscadora de soluciones a los problemas, ha permitido encontrar alternativas a los químicos que dañan la capa de ozono (los CFC), lo que hace innecesario su uso.

El caso del Protocolo de Montreal es un ejemplo que nos muestra que con ciencia (hubo que entender cómo se producía el ozono, cómo poderlo medir y qué lo estaba haciendo desaparecer), tecnología (hubo que encontrar alternativas viables y económicamente aceptables para reemplazar a los químicos que estaban dañando nuestro escudo protector) y la decisión de atacar un problema en forma coordinada (el acuerdo entre las naciones) se pueden resolver los problemas globales. “Existen indicios positivos de que la capa de ozono se habrá recuperado a mediados de este siglo. El Protocolo de Montreal, uno de los tratados ambientales más fructíferos del mundo, ha protegido la capa de ozono y evitado el aumento de la radiación ultravioleta que llega a la superficie terrestre”, declaró Achim Steiner, Secretario General Adjunto de las Naciones Unidas y Director Ejecutivo del PNUMA. (2014)

¿Qué podemos hacer para preservar la capa de ozono?

Para proteger la capa de ozono, no se deben utilizar compuestos clorofluorocarbonados. Además lo importante es que la gente que está expuesta a rayos ultravioletas use lentes adecuados que protejan la vista y utilice protectores solares UV de alta numeración, evitando estar expuestos al sol en las horas más fuertes en el verano, sobre todo en el hemisferio sur.

Joaquín Navarro

Por otro lado, Santiago Reyna manifiesta que la sociedad debe entender que las soluciones para los problemas globales necesitan un accionar conjunto de todas las naciones. El rol del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y de la Organización Meteorológica Mundial en el seguimiento de la temática del ozono y de la respuesta favorable que ha tenido la implementación del Protocolo de Montreal es clave. La única manera de cuidar la Casa Común es hacerlo en forma cooperativa, para esto las distintas organizaciones de Naciones Unidas y los acuerdos internacionales son imprescindibles.

Además, María Julieta Salazar y Eduardo Wannaz, recomiendan hacer un consumo responsable de productos que contengan compuestos que dañan la capa de ozono y distinguir aquellas actividades que presentan un impacto mayor, no sólo a nivel de concentración de ozono estratosférico, sino también a nivel del cambio climático. El estudio científico de las consecuencias de este problema y la transferencia de estos conocimientos a la sociedad, permite que todos tengamos una noción clara de la magnitud del conflicto, siendo este acceso al conocimiento la principal fuerza para movilizar los cambios de prácticas socioculturales y de consumo.