Nuevos resultados muestran con alta confianza estadística que la recuperación del ozono progresa sólidamente.
Un nuevo estudio liderado por el MIT confirma que la capa de ozono antártica se está curando, como resultado directo de los esfuerzos globales para reducir las sustancias que agotan la capa de ozono.
Científicos, incluido el equipo del MIT, han observado signos de recuperación del ozono en el pasado. Pero el nuevo estudio es el primero en mostrar, con alta confianza estadística, que esta recuperación se debe principalmente a la reducción de sustancias que agotan la capa de ozono, frente a otras influencias como la variabilidad climática natural o el aumento de emisiones de gases de efecto invernadero a la estratosfera.
Créditos: Crédito: figuras cortesía de la NASA; MIT News
Un nuevo estudio liderado por el MIT confirma que la capa de ozono antártica se está curando, como resultado directo de los esfuerzos globales para reducir las sustancias que agotan la capa de ozono.
“Ha habido mucha evidencia cualitativa que muestra que el agujero de ozono antártico está mejorando. Este es realmente el primer estudio que ha cuantificado la confianza en la recuperación del agujero de ozono”, dice la autora del estudio Susan Solomon, profesora Lee y Geraldine Martin de Estudios Ambientales y Química. “La conclusión es que, con un 95 por ciento de confianza, se está recuperando. Lo cual es asombroso. Y demuestra que realmente podemos resolver problemas ambientales”.
El nuevo estudio aparece el 5 de marzo en la revista Nature. El estudiante de posgrado Peidong Wang del grupo de Solomon en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) es el autor principal. Sus coautores incluyen a Solomon y al científico investigador de EAPS Kane Stone, junto con colaboradores de muchas otras instituciones.
Créditos: Crédito: Cortesía de los investigadores
Orígenes de la recuperación del ozono
Dentro de la estratosfera terrestre, el ozono es un gas natural que actúa como una especie de protector solar, protegiendo al planeta de la dañina radiación ultravioleta del sol. En 1985, los científicos descubrieron un “agujero” en la capa de ozono sobre la Antártida que se abría durante la primavera austral, entre septiembre y diciembre. Este agotamiento estacional del ozono permitía repentinamente que los rayos UV se filtraran hasta la superficie, provocando cáncer de piel y otros efectos adversos para la salud.
En 1986, Solomon, que entonces trabajaba en la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), dirigió expediciones a la Antártida, donde ella y sus colegas reunieron pruebas que confirmaron rápidamente la causa del agujero de ozono: los clorofluorocarbonos, o CFC, productos químicos que entonces se utilizaban en refrigeración, aire acondicionado, aislamiento y propelentes de aerosoles. Cuando los CFC se elevan a la estratosfera, pueden descomponer el ozono bajo ciertas condiciones estacionales.
Al año siguiente, estos hallazgos llevaron a la redacción del Protocolo de Montreal, un tratado internacional que tenía como objetivo eliminar gradualmente la producción de CFC y otras sustancias que agotan la capa de ozono, con la esperanza de curar el agujero de ozono.
En 2016, Solomon dirigió un estudio que informaba sobre signos clave de recuperación del ozono. El agujero de ozono parecía estar reduciéndose cada año, especialmente en septiembre, la época del año en que se abre. Aun así, estas observaciones eran cualitativas. El estudio mostró grandes incertidumbres con respecto a cuánto de esta recuperación se debía a los esfuerzos concertados para reducir las sustancias que agotan la capa de ozono, o si la reducción del agujero de ozono era resultado de otras “fuerzas”, como la variabilidad climática interanual de El Niño, La Niña y el vórtice polar.
“Si bien detectar un aumento estadísticamente significativo en el ozono es relativamente sencillo, atribuir estos cambios a fuerzas específicas es más desafiante”, dice Wang.
Curación antropogénica
En su nuevo estudio, el equipo del MIT adoptó un enfoque cuantitativo para identificar la causa de la recuperación del ozono antártico. Los investigadores tomaron prestado un método de la comunidad del cambio climático, conocido como “fingerprinting” (huella digital), del cual fue pionero Klaus Hasselmann, quien fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 2021 por la técnica. En el contexto del clima, “fingerprinting” se refiere a un método que aísla la influencia de factores climáticos específicos, aparte del ruido meteorológico natural. Hasselmann aplicó el “fingerprinting” para identificar, confirmar y cuantificar la huella antropogénica del cambio climático.
Solomon y Wang buscaron aplicar el método de “fingerprinting” para identificar otra señal antropogénica: el efecto de las reducciones humanas de sustancias que agotan la capa de ozono en la recuperación del agujero de ozono.
“La atmósfera tiene una variabilidad realmente caótica dentro de ella”, dice Solomon. “Lo que estamos tratando de detectar es la señal emergente de la recuperación del ozono frente a ese tipo de variabilidad, que también ocurre en la estratosfera”.
Los investigadores comenzaron con simulaciones de la atmósfera de la Tierra y generaron múltiples “mundos paralelos”, o simulaciones de la misma atmósfera global, bajo diferentes condiciones iniciales. Por ejemplo, realizaron simulaciones bajo condiciones que asumían que no había aumento de gases de efecto invernadero ni de sustancias que agotan la capa de ozono. En estas condiciones, cualquier cambio en el ozono debería ser el resultado de la variabilidad climática natural. También realizaron simulaciones solo con el aumento de gases de efecto invernadero, así como solo con la disminución de sustancias que agotan la capa de ozono.
Compararon estas simulaciones para observar cómo cambiaba el ozono en la estratosfera antártica, tanto con la estación como en diferentes altitudes, en respuesta a diferentes condiciones iniciales. A partir de estas simulaciones, mapearon los tiempos y altitudes donde el ozono se recuperaba de mes a mes, durante varias décadas, e identificaron una “huella digital” clave, o patrón, de recuperación del ozono que se debía específicamente a las condiciones de disminución de sustancias que agotan la capa de ozono.
Luego, el equipo buscó esta huella digital en observaciones satelitales reales del agujero de ozono antártico desde 2005 hasta la actualidad. Descubrieron que, con el tiempo, la huella digital que identificaron en las simulaciones se volvió cada vez más clara en las observaciones. En 2018, la huella digital era más fuerte y el equipo pudo decir con un 95 por ciento de confianza que la recuperación del ozono se debía principalmente a las reducciones de sustancias que agotan la capa de ozono.
“Después de 15 años de registros de observación, vemos esta relación señal-ruido con un 95 por ciento de confianza, lo que sugiere que solo hay una probabilidad muy pequeña de que la similitud del patrón observado pueda explicarse por el ruido de la variabilidad”, dice Wang. “Esto nos da confianza en la huella digital. También nos da confianza en que podemos resolver problemas ambientales. Lo que podemos aprender de los estudios del ozono es cómo diferentes países pueden seguir rápidamente estos tratados para disminuir las emisiones”.
Si la tendencia continúa, y la huella digital de la recuperación del ozono se fortalece, Solomon anticipa que pronto habrá un año, aquí y allá, en que la capa de ozono permanezca completamente intacta. Y eventualmente, el agujero de ozono debería permanecer cerrado para siempre.
“Para algo así como 2035, podríamos ver un año en que no haya ningún agotamiento del agujero de ozono en la Antártida. Y eso será muy emocionante para mí”, dice. “Y algunos de ustedes verán desaparecer completamente el agujero de ozono en sus vidas. Y la gente hizo eso”.
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