Agujero en la capa de ozono: causas y consecuencias

Año 1987. Los países miembros de las Naciones Unidas celebran un convenio en Canadá en el que se comprometen, ante la preocupación mundial por la exponente reducción de la concentración de ozono en la atmósfera de la región de la Antártida y del resto del globo, a reducir a la mitad la producción de los compuestos clorofluorocarbonados (CFC) en un periodo de diez años.

Se firma así el Protocolo de Montreal, considerado, a día de hoy, como el acuerdo internacional en materia de medioambiente más exitoso de todos los tiempos. Y es que a mediados de los años 90, los niveles de ozono empezaron a estabilizarse, a recuperarse a principios de siglo XXI y se estima que, de cara al año 2050, la cantidad de ozono en la atmósfera será óptima.

Las prohibiciones de uso de todas aquellas sustancias que estaban causando la reducción del ozono atmosférico entraron en vigor en 1989 y, pese a que haya situaciones extrañas como la de marzo de 2020 donde se registraron los valores más bajos de ozono en el Ártico de los últimos 30 años, la progresión es lenta pero continua.

Pero, ¿qué es exactamente el agujero de la capa de ozono? ¿Dónde se produce? ¿Es un fenómeno natural o está causado por la actividad humana? ¿Por qué viene provocado? ¿Está relacionado con el cambio climático? ¿Cuáles son las consecuencias de la reducción del ozono atmosférico? En el artículo de hoy, de la mano de las más prestigiosas publicaciones científicas, responderemos a estas y muchas otras preguntas. Vamos allá.

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¿Qué es la ozonosfera o capa de ozono?

A grandes rasgos, la capa de ozono es un frágil escudo de gas que nos protege de la excesiva radiación solar. Entre 20 y 30 km por encima de la superficie terrestre, entre la estratosfera y la mesosfera, se sitúa la ozonosfera o capa de ozono.

El ozono es un gas que se forma por disociación de una molécula de oxígeno (O2), cosa que da lugar a dos átomos de oxígeno. Pero el oxígeno “libre” (O) es muy inestable, por lo que rápidamente se une a otra molécula de O2 para formar este compuesto llamado ozono (O3).

La radiación ultravioleta impulsa esta reacción de disociación química. Por suerte, este ozono formado precisamente forma una capa con un espesor de entre 10 y 20 km que absorbe entre el 97% y el 99% de la radiación solar que llega a la Tierra.

La capa de ozono u ozonosfera es esencial para la vida en la Tierra porque actúa como filtro de la radiación ultravioleta, un agente cancerígeno muy importante. En caso de perder este escudo atmosférico, podrían incrementarse los casos de cáncer de piel, de cataratas, de quemaduras e incluso de trastornos inmunes.

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Entonces, ¿qué es el agujero de la capa de ozono?

El agujero de la capa de ozono es una región de la atmósfera terrestre situada especialmente en la Antártida (polo sur) en la que se registra una importante reducción de la concentración de ozono que, consecuentemente, provoca un adelgazamiento de la ozonosfera.

Es importante tener en cuenta que la ozonosfera no es una región estática de la atmósfera. Su dimensión y niveles de ozono fluctúan de forma natural, regular y cíclica a lo largo del año. Entre agosto y octubre, el agujero de la capa de ozono aumenta su tamaño, alcanzando su mayor cobertura en septiembre. Después, el incremento gradual de las temperaturas en el hemisferio sur hace que, para fines de diciembre, los niveles de ozono vuelvan a la normalidad.

Y es que los cambios en el tamaño, espesor y composición de la capa de ozono dependen de los vientos que se forman en la Antártida, los cuales dependen, a su vez, de las diferencias térmicas entre latitudes y de la propia rotación de la Tierra. Por lo tanto, de forma natural y a lo largo del año, aparece un agujero en la capa de ozono en las regiones del polo sur.

El problema es que, más allá de estas fluctuaciones que entran dentro del equilibrio normal de la Tierra, la actividad humana hizo que este ciclo se rompiera, estimulando una destrucción más rápida y pronunciada de la capa de ozono.

El agujero de la capa de ozono se hace más notorio en la Antártida, aunque la reducción del ozono en la ozonosfera se observó de forma global en toda la Tierra. Este fenómeno se atribuyó a la emisión de los famosos CFC (compuestos fluorocarbonados), por lo que en el Protocolo de Montreal de 1987, los 197 países que firmaron el tratado se comprometieron a eliminar el 99% de las sustancias químicas que, al emitirse a la atmósfera, estaban destruyendo la capa de ozono.

En resumen, el agujero de la capa de ozono es una situación medioambiental que sucede de forma natural en la Antártida (la zona con mayor concentración de ozono en el mundo), aunque la actividad antropogénica hizo que se produjera una reducción global de los niveles de ozono a causa de la emisión de gases CFC.

Por suerte, el Protocolo de Montreal y las medidas aplicadas por los países del convenio hicieron que, poco a poco, los niveles de ozono en la ozonosfera se restablezcan. Se estima que alrededor de 2050, pese a que en la Antártida se seguirá formando este agujero cada año, los niveles globales volverán a ser normales.

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¿Cuáles son sus causas?

Primero de todo, debemos dejar muy clara una cosa: el agujero de la capa de ozono no está causado por el cambio climático. No tiene nada (o muy poco) que ver. A pesar de que los compuestos responsables de la destrucción de la ozonosfera también impulsan el calentamiento global, lo cierto es que el cambio climático no está asociado con el agujero de la capa de ozono. Y solo hace falta ver cómo, mientras que el cambio climático sigue su camino, la destrucción del ozono se ha detenido.

¿Cuáles son, entonces, sus causas reales? En primer lugar, veamos las causas de la formación del agujero de la capa de ozono naturales. Como hemos visto, la atmósfera de las regiones del polo sur (Antártida) tiene los valores más altos de ozono del planeta. Durante el largo invierno antártico (de junio a septiembre), las temperaturas pueden bajar hasta los -85 °C.

Las diferencias térmicas con latitudes superiores hacen que se formen unos vientos estratosféricos que contienen reactivos (como el ácido nítrico) que destruyen el ozono. Es por este motivo que, durante el invierno antártico, se forma un agujero en la capa; mientras que en el verano antártico, sus valores se restablecen.

Pero este no es el problema. Esto entra dentro del equilibrio de la Tierra. El problema es la formación de un agujero en la capa de ozono de causa antropogénica. A pesar de ser un fenómeno climático natural, las emisiones de compuestos clorofluorocarbonados (CFC), hidrofluorocarbonados (HFC) e hidroclorofluorocarbonados (HFC), utilizados antiguamente (antes de su prohibición en 1989) para la refrigeración y la producción de aislantes térmicos, lacas, desodorantes, etc, contribuyeron a una peligrosa reducción de los niveles de ozono globales.

Al llegar a la ozonosfera, la radiación solar rompe las moléculas de estos gases, liberándose así átomos de cloro y bromo que “atacan” a las moléculas de ozono. Estos átomos de cloro y bromo se unen a los átomos de oxígeno libres que se formaban por la disociación del ozono, impidiendo que se regenere el ozono.

Esto hace que, en invierno, cuando prácticamente no llega luz solar, se forme un agujero más grande en la capa de ozono. Y es que en ausencia de luz solar no se regenera, pero sigue su destrucción. No es de extrañar, pues, que la recuperación de sus valores sea lenta. Desde el año 2000, la concentración de CFC en la atmósfera se ha ido reduciendo a razón de un 1% por año. De ahí que se estime que, de cara al año 2050, los valores de ozono vuelvan a ser normales.

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¿Qué consecuencias tiene?

En el año 2019, el agujero de la capa de ozono en la región de la Antártida fue uno de los menores registrados desde que se firmó el Protocolo de Montreal. La progresión, por lo tanto, es muy positiva y los datos apuntan a la esperanza. Por suerte, fuimos capaces de actuar rápido a finales de los años 80. De no haberlo hecho, podría haber habido consecuencias devastadoras.

Por ello, pese a que en marzo de 2020 se observara un inusual agujero en la capa de ozono del Ártico, fue una situación plausible dentro del clima de la Tierra (por una circulación estratosférica débil justo esa primavera), pero los valores se recuperaron sin problemas.

A día de hoy, el agujero de la capa de ozono no representa ningún peligro real para la salud humana. Como hemos dicho, actuamos rápido. Y año tras año, la situación está mejorando. Es cierto que una disminución peligrosa de los niveles de ozono podrían tener consecuencias negativas para los animales y plantas de la Tierra, pero la tendencia de recuperación es muy positiva.

De no haber actuado como lo hicimos y de no haber reducido el 99% de las emisiones de CFC a la atmósfera, quizás ahora sí que nos estaríamos enfrentando a una mayor incidencia de casos de cáncer de piel, de trastornos inmunes, de quemaduras o de cataratas a causa del incremento de la radiación ultravioleta. Pero, repetimos, fuimos rápidos. Y el Tratado de Montreal por la preservación de la capa de ozono fue y sigue siendo el protocolo medioambiental más exitoso de toda la historia. Ahora, la verdadera amenaza, es el calentamiento global.