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El fenómeno de la reducción del ozono

Al igual que una infección que se vuelve cada vez más virulenta, el agujero de la capa de ozono, de dimensiones similares a las de un continente, es cada vez más y más grande.

Cada año desde finales de la década de1970, gran parte de la capa protectora de ozono estratosférico situada sobre la Antártida desaparece durante el mes de septiembre, creando lo que popularmente se conoce como el agujero de ozono. Actualmente, el agujero de la Antártida mide alrededor de 9 millones de millas cuadradas (23 millones de kilómetros cuadrados), prácticamente el tamaño de Norteamérica. En otros lugares del planeta también se ha detectado una reducción importante, aunque no tan considerable, de los niveles de ozono. Esta reducción del ozono en la atmósfera permite que una mayor cantidad de radiaciones ultravioletas lleguen a la Tierra, aumentando con ello los casos de cáncer de piel, las lesiones oculares y los daños en las cosechas.

¿Qué es el ozono? ¿Cómo llegaron los investigadores a descubrir el papel que desempeña en la atmósfera de la Tierra y las devastadoras consecuencias de su reducción? El artículo siguiente, que es una adaptación de un artículo del Dr. F. Sherwood Rowland, uno de los pioneros en este campo que compartió el premio Nobel de química en 1995 por su trabajo, trata de responder a éstas y otras preguntas. Para ello, se ha ilustrado de forma detallada el funcionamiento de la ciencia y, en concreto, cómo la investigación básica, motivada por el deseo de comprender la naturaleza, suele conducir a resultados prácticos de gran importancia para la sociedad que no se podían haber anticipado cuando se inició la investigación.

Cada año durante cuatro meses, la estación de investigación McMurdo situada en la Antártida queda sumida en la más absoluta oscuridad. Transcurrido este tiempo, los primeros rayos de luz empiezan a aparecer por el horizonte. Cada día el sol tarda más en ponerse y poco a poco el duro invierno polar va dando paso a la primavera.

Con la primavera llega un nuevo tipo de luz a la Antártida, una luz que es más perjudicial que beneficiosa. En esta época en la que todo comienza, el agujero de la capa de ozono se forma de nuevo, permitiendo el paso a través de la atmósfera de las perjudiciales radiaciones ultravioletas.

Imagen tomada por satélite el 25 de septiembre de 1995 del agujero de ozono (área rosa) sobre la Antártida.

 

Aunque el agujero sólo dura dos meses, la época en la que se produce no podía ser peor. Al mismo tiempo que la luz solar hace que se reinicie la actividad en plantas y animales hasta entonces aletargados, también es fuente de radiaciones ultravioletas perjudiciales para estos seres. Transcurridas ocho semanas, el agujero deja la Antártida para pasar a zonas más pobladas, entre las que se incluyen Nueva Zelanda y Australia. Esta radiación de alta energía y perjudicial para los seres vivos puede causar cáncer de piel y lesiones oculares, dañar el sistema inmunológico y alterar el delicado equilibrio de ecosistemas enteros.

Aunque hace dos décadas, la mayoría de los científicos se habrían burlado de la idea de que sustancias químicas industriales pudieran destruir el ozono de la atmósfera, hoy en día los investigadores saben que el cloro crea el agujero al destruir las moléculas de ozono. Tras años de investigaciones en tierra, aire y desde satélites se ha identificado de forma concluyente el origen del cloro: los clorofluorocarbonos (CFC), sustancias química de origen artificial que se han utilizado en aerosoles, embalajes de espuma y materiales de refrigeración.

El ozono es una molécula relativamente simple compuesta por tres átomos de oxígeno conectados entre sí. A pesar de esta sencillez, el ozono puede tener efectos completamente distintos en función del lugar en que se encuentre. Cerca de la superficie de la Tierra, donde el ozono entra en contacto directo con formas de vida, principalmente muestra su lado destructivo. Debido a su gran capacidad de reacción con otras moléculas, una alta concentración de ozono cerca del suelo resulta tóxica para los seres vivos. A mayor altitud, donde se concentra el 90% del ozono de nuestro planeta, desempeña una función esencial al absorber radiaciones ultravioletas. Sin este escudo gaseoso en la estratosfera, las radiaciones perjudiciales pueden llegar sin ningún problema a la Tierra.

Aunque la mayor reducción de los niveles de ozono se produce sobre el Polo Sur debido a la combinación de condiciones meteorológicas y CFC, estas sustancias no se liberan en esta región sino en zonas más al norte, principalmente en Europa, Rusia, Japón y Norteamérica, y juegan un papel fundamental en la disminución de las concentraciones de ozono en todo el planeta.

El ozono estratosférico, que ocupa una región de la atmósfera situada entre 10 y 50 kilómetros por encima de la superficie de la tierra, actúa como escudo frente a las radiaciones ultravioletas dañinas.

 

La monitorización a nivel mundial ha permitido comprobar una disminución del ozono estratosférico durante al menos dos décadas, con pérdidas del 10% en invierno y primavera y del 5% en verano y otoño en lugares tan diversos como Europa, Norteamérica y Australia. Los investigadores también han detectado una disminución sobre el Polo Norte, y el problema parece empeorar cada año. Según un informe de las Naciones Unidas, la cantidad anual de radiaciones ultravioletas perjudiciales que alcanzan el hemisferio norte ha aumentado un 5 % durante la última década.

Durante los últimos 40 años, se ha podido comprobar un aumento alarmante de los casos de cáncer de piel maligno; el índice actual es diez veces mayor que el alcanzado en la década de 1950. Aunque este aumento no se puede achacar únicamente a la pérdida de ozono y a una mayor exposición a los rayos ultravioletas, se ha demostrado que existe una relación. Los científicos calculan que un descenso del 1% en los niveles de ozono supondrá un incremento del 2 ó 3% en la incidencia de determinados tipos de cáncer de piel.

Como muchas otras líneas de investigación científica, la investigación que condujo a la predicción y el descubrimiento de la reducción del ozono global y los efectos perjudiciales de los CFC estuvo llena de imprevistos y situaciones imposibles de predecir. Los investigadores no pretendían determinar si la actividad humana afectaba al entorno. De hecho, ni siquiera tenían demasiados conocimientos acerca de los agentes químicos contaminantes. Lo que pretendían era dar respuesta a una serie de preguntas básicas acerca de la naturaleza de la atmósfera terrestre: su composición y densidad y la distribución de las temperaturas.

La composición de la atmósfera de nuestro planeta es un tema que ha fascinado al hombre desde mucho antes de que la química se convirtiera formalmente en una ciencia. "La tormenta iba acompañada de truenos y relámpagos, y el aire estaba impregnado de azufre", escribió Homero en su Odisea para hacer referencia al olor penetrante que se originaba durante las tormentas y que posteriormente se supo que provenía del ozono.

A finales del siglo XIX, científicos atmosféricos aislaron el monóxido de carbono y dedujeron la existencia de un segundo gas combustible en el aire, que supusieron que se trataba de metano, el hidrocarburo más simple. Sin embargo, al intentar analizar con mayor profundidad la composición de la atmósfera, los investigadores de principios del siglo siguiente tuvieron que hacer frente a un gran contratiempo: prácticamente todos los gases, excepto el oxígeno y el nitrógeno molecular, existían en concentraciones tan bajas que los equipos disponibles no podían detectarlos.

Sin embargo, la ayuda ya estaba en camino. Durante la década de 1880, los científicos habían empezado a perfeccionar un nuevo método de gran precisión que permitía identificar un compuesto mediante un tipo especial de huella de identidad química, el patrón específico de longitudes de onda de luz que dicho compuesto emitía o absorbía. Los científicos lo denominaron espectro.

Las radiaciones ultravioletas causantes del cáncer ocupan la región del espectro situada entre la luz visible y radiaciones de mayor frecuencia como, por ejemplo, rayos X o gamma.

 

En la década de 1920, G.M.B. Dobson desarrolló un espectrómetro que podía medir pequeñas concentraciones de ozono. Mediante la medición del espectro del aire, el científico belga M.V. Migeotte demostró en 1948 que el metano era un componente común de la atmósfera que ocupaba aproximadamente una millonésima parte del volumen total. Poco después, los científicos ya disponían de herramientas para detectar otros gases atmosféricos cuya concentración era una décima o una centésima parte de la concentración del metano. En la década de 1950, los investigadores ya habían identificado 14 componentes químicos de la atmósfera.

A pesar de estos avances, los investigadores seguían sin encontrar una de las principales piezas de este rompecabezas atmosférico. Todos los compuestos detectados tenían un número par de electrones, una característica que suele garantizar la estabilidad química. Otros compuestos menos comunes con un número impar de electrones, conocidos como radicales libres, experimentan rápidamente una serie de reacciones químicas y desaparecen. Estos compuestos desempeñan un papel esencial en fenómenos como la contaminación atmosférica de las ciudades, la pérdida de ozono estratosférico y la eliminación global de las impurezas atmosféricas.

Los científicos no detectaron radicales libres debido a que éstos residen en la atmósfera en concentraciones más bajas de las que los equipos más avanzados de 1948 podían detectar. Sin embargo, las investigaciones realizadas en otro campo totalmente diferente, la química analítica, ayudaron a resolver este problema. Los químicos analíticos habían comenzado a desarrollar una serie de instrumentos y métodos para medir cantidades ínfimas de compuestos en el laboratorio.

Estas investigaciones permitieron avances en dos frentes: un aumento sustancial de la precisión y la fiabilidad de las mediciones de los gases atmosféricos y una notable reducción de la concentración mínima necesaria para detectar un compuesto. Como resultado, el número de compuestos atmosféricos identificados ha aumentado de los14 detectados a principios de la década de 1950 hasta los más de 3.000 detectados en la actualidad. Los detectores actuales miden de forma rutinaria compuestos cuya concentración es inferior a una billonésima parte del total, y algunos pueden detectar gases cuya concentración es equivalente a la milésima parte de la concentración de los anteriores.

Incluso en algunas de las zonas más remotas de la Tierra, los científicos han detectado cientos de compuestos. Curiosamente, algunas de las sustancias que están presentes en menor concentración, desempeñan un papel esencial en las alteraciones de la atmósfera. Un ejemplo: el grupo de sustancias químicas que denominamos CFC.

Los CFC se inventaron hace aproximadamente 65 años, mientras se buscaba una nueva sustancia que no fuera tóxica y que pudiera actuar como un refrigerante seguro. En poco tiempo, una de estas nuevas sustancias, conocida por la marca comercial Freón de los laboratorios DuPont, sustituyó al amoníaco como fluido refrigerante estándar en sistemas de refrigeración domésticos. Posteriormente, se convirtió en el principal refrigerante utilizado en los sistemas de aire acondicionado de los automóviles.

Durante los años 50 y 60, los CFC se utilizaron para otras muchas aplicaciones diversas: como propelente en aerosoles, en la fabricación de plásticos y como limpiador para componentes electrónicos. Toda esta actividad hizo que el uso de los CFC a nivel mundial se duplicara cada 6 ó 7 años. A principios de la década de 1970, la industria utilizaba aproximadamente un millón de toneladas por año.

A finales de la década de 1960, los científicos todavía no eran conscientes de que los CFC podían afectar a la atmósfera. Esta ignorancia no se debía a una falta de interés sino a una falta de medios. Para la detección de las pequeñas concentraciones de estos compuestos en la atmósfera era necesaria una nueva generación de detectores más sensibles.

Tras desarrollar un detector de estas características, en 1970 el científico británico James Lovelock fue el primero en detectar la presencia de CFC en el aire. Lovelock informó que uno de estos compuestos, el CFC-11, tenía una concentración atmosférica de 60 partes por billón. Para que se puedan hacer una idea, la concentración de metano (gas natural) es 25.000 veces mayor. Veinte años antes, la simple detección de metano se había considerado una gran proeza.

Lovelock detectó CFC-11 en todas las muestras que había tomado del aire que pasaba sobre Irlanda proveniente de Londres. Esto no era sorprendente, ya que la mayoría de las grandes ciudades, entre las que se incluía Londres, utilizaban grandes cantidades de CFC. Sin embargo, Lovelock también detectó CFC-11 en las muestras de aire que se habían tomado directamente en zonas próximas al Atlántico Norte, donde no existía la polución típica de las grandes ciudades.

Este descubrimiento inesperado animó a Lovelock a realizar otros estudios. Para ello, solicitó al gobierno británico una modesta suma de dinero para poder instalar su detector a bordo de un barco que viajaba desde Inglaterra hasta la Antártida. Su solicitud fue denegada; una de las personas que evaluaron su solicitud comentó que incluso en el caso de que esta medición fuera un éxito, no se podía imaginar ninguna otra investigación tan poco útil como la de descubrir la concentración de CFC-11 presente en la atmósfera.

No obstante, Lovelock insistió. Valiéndose de su propio dinero, Lovelock instaló su detector a bordo del buque de investigación Shackleton en 1971. Dos años después, este investigador británico informaba sobre la detección de CFC-11 en cada una de las más de 50 muestras tomadas en el Atlántico Sur y Norte. Lovelock dedujo acertadamente que el gas había sido transportado por movimientos de vientos a gran escala. Lovelock también afirmó que los CFC no eran perjudiciales para el medio ambiente, una conclusión que pronto se demostró que no era correcta.

En 1972, la vida del científico atmosférico F. Sherwood Rowland dio un giro radical tras asistir a una conferencia acerca del trabajo realizado por Lovelock. Al igual que otros investigadores de aquella época, Rowland ni siquiera sospechaba que los CFC pudieran ser perjudiciales para el medio ambiente; sin embargo, la introducción en la atmósfera de grandes cantidades de compuestos hasta entonces desconocidos atrajo su interés. ¿Cuál podía ser el destino final de estos compuestos? Rowland, junto con Mario Molina, un colega de la Universidad de California, Irvine, decidió averiguarlo.

Mario Molina, del Instituto tecnológico de Massachusetts (MIT).

 

Los científicos demostraron que los CFC permanecían inalterados en las capas inferiores de la atmósfera durante décadas. Los CFC, invulnerables a la luz solar visible, prácticamente insolubles en el agua y resistentes a la oxidación, presentan una sorprendente resistencia en las capas inferiores de la atmósfera. Sin embargo, por encima de las 18 millas (29 kilómetros) de altitud, con el 99% de todas las moléculas de aire por debajo de ellos, los CFC muestran sus debilidades. A esta altitud, las perjudiciales radiaciones ultravioletas de alta energía emitidas por el sol inciden directamente en las moléculas de CFC, descomponiéndolas en átomos de cloro y fragmentos residuales.

Si Rowland y Molina hubieran finalizado su estudio acerca de los CFC con estas conclusiones nadie, a excepción de los científicos atmosféricos, hubiera oído hablar de ello. Sin embargo, el rigor científico requería que los investigadores estudiaran no sólo el destino de los CFC, sino también el destino de los fragmentos moleculares y atómicos altamente reactivos que generaban las radiaciones ultravioleta.

Para el análisis de estos fragmentos, Rowland y Molina se valieron de investigaciones básicas anteriores sobre cinética química, el estudio de la velocidad con que las moléculas reaccionan entre sí y el modo en que se producen estas reacciones. Los científicos habían demostrado que con un simple experimento de laboratorio era posible demostrar la velocidad con la que una reacción concreta tiene lugar, incluso si la reacción implica la interacción de un átomo de cloro con metano a una altitud de 18 millas (29 kilómetros) y una temperatura de -60 grados Fahrenheit (-51 grados centígrados).

Rowland y Molina no tuvieron que realizar ni un solo experimento de laboratorio para conocer la velocidad de reacción de los átomos de cloro. Sólo fue necesario consultar las velocidades registradas por otros científicos. Gracias a las investigaciones básicas realizadas con anterioridad en cinética química, el trabajo de varias décadas se redujo a dos o tres días.

Tras analizar las reacciones pertinentes, los dos investigadores determinaron que la mayoría de los átomos de cloro se combinaban con ozono, un tipo de oxígeno que protege a la Tierra de las radiaciones ultravioletas. Al reaccionar el cloro con el ozono, se forma el radical libre óxido de cloro que, a su vez, pasa a formar parte de una reacción en cadena. Como resultado de dicha reacción en cadena, un solo átomo de cloro puede eliminar hasta 100.000 moléculas de ozono.

 

Los átomos de cloro provocan la descomposición de dos moléculas de ozono en tres moléculas de oxígeno, en una reacción en cadena en la que los átomos de cloro se regeneran, de forma que continúa la descomposición del ozono.

Lo que Rowland y Molina desconocían es que esa misma reacción en cadena de los átomos de cloro ya había sido descubierta varios meses antes por Richard Stolarski y Ralph Cicerone. En 1974, Rowland y Molina hicieron una predicción inquietante: si la industria continuaba expulsando un millón de toneladas de CFC a la atmósfera cada año, el ozono atmosférico descendería con el tiempo entre un 7 y un 13%.

Paul Crutzen, del Instituto de química Max Plank en Mainz, Alemania. Fotografía cedida por el National Center for Atmospheric Research (Centro nacional de investigaciones atmosféricas)/National Science Foundation (Fundación nacional para la ciencia)

 

Para empeorar aún más las cosas, otros científicos habían demostrado que otro grupo de compuestos totalmente diferente podía reducir aún más los niveles de ozono. En 1970, Paul Crutzen fue el primero en demostrar que los óxidos de nitrógeno reaccionan de forma catalítica con el ozono, desempeñando un importante papel en el equilibrio natural del ozono. Dado que los microorganismos presentes en la tierra producen óxidos de nitrógeno como consecuencia de procesos de putrefacción, el trabajo de Crutzen ponía de relieve cómo fertilizantes agrícolas ricos en microbios podían provocar una reducción de los niveles de ozono. Su estudio y el de Harold Johnston también se centraban en el efecto de los óxidos de nitrógeno expulsados por los aviones a gran altitud. Estas emisiones también podían reducir los niveles de ozono en la estratosfera.

En estudios anteriores, en los que se investigaba si los gases emitidos por los tubos de escape de aviones supersónicos y otros tipos de aviones de alta velocidad podían ser perjudiciales para el medio ambiente, ya se había empezado a documentar los efectos de la pérdida de ozono. Estos estudios, que se conservaron por el temor que existía hacia estos aviones, volvieron a ser de interés por su relación con una amenaza mucho más real, los CFC y los óxidos de nitrógeno.

Al haber menos ozono en la atmósfera, la cantidad de radiaciones ultravioleta que llega a la Tierra es mayor. Los científicos estimaron que una mayor exposición provocaría un aumento de los casos de cáncer de piel y cataratas, daños en el sistema inmunológico y una disminución del ritmo de crecimiento de las plantas. Dado que algunos CFC perduran en la atmósfera durante más de 100 años, estos efectos durarían durante todo el siglo XXI.

Puesto que no se podía aceptar un riesgo a tan largo plazo, Rowland y Molina solicitaron que se prohibiera la expulsión de más CFC a la atmósfera. Alertados sobre este peligro claro y real, EE.UU., Canadá, Noruega y Suecia decidieron prohibir a finales de los años 70 el uso de CFC en aerosoles.

Como después se confirmaría, el problema del ozono resultó ser más grave de lo que Rowland y Molina podían haber imaginado. Las primeras señales que advertían que el problema podía ser más grave no aparecieron hasta finales de la década de 1970, aunque los estudios que dieron lugar a estas conclusiones tuvieron su origen en investigaciones realizadas casi un siglo antes.

En la década de 1880, W.N. Hartley descubrió que una extensa banda de luz ultravioleta alcanzaba la Tierra prácticamente sin obstáculos. La longitud de onda de esta banda, conocida como UV-A, es ligeramente más corta que la de la luz visible normal. La capa de ozono absorbe parte de otra banda ultravioleta, conocida como UV-B, antes de que ésta pueda alcanzar la Tierra. Durante los años 20, G.M.B. Dobson logró medir la proporción de UV-A presente en la luz solar entrante en relación con la proporción de UV-B. De esta manera, determinó por primera vez la cantidad total de ozono presente en la atmósfera.

Dobson esperaba que su estudio diera lugar a un nuevo método de predicción meteorológica. Sin embargo, empezó a interesarse por las variaciones estacionales de las concentraciones de ozono. Uno de los instrumentos que desarrolló, el espectrómetro de Dobson, se ha convertido en el estándar para la monitorización del ozono desde tierra.

El rápido desarrollo de nuevas herramientas científicas tras la segunda Guerra Mundial, muchas de ellas basadas en instrumentos bélicos, hizo que surgieran nuevos estudios de las ciencias de la tierra. En 1957 y 1958, esto dio lugar a un esfuerzo científico a nivel mundial conocido como Año geofísico internacional o IGY (del inglés International Geophysical Year). El IGY motivó que se empezaran a realizar en todo el mundo gran cantidad de investigaciones acerca de los océanos, la atmósfera y zonas del planeta aún sin explorar.

Al monitorizar los niveles de ozono en la región del Polo Sur, los investigadores descubrieron que eran sistemáticamente alrededor de un 35% más altos a finales de la primavera que en invierno. La monitorización anual mostró el mismo patrón estacional durante los últimos años de la década de 1970.

 

Pérdida de ozono sobre el Polo Sur en 1995 (en verde) comparada con la pérdida de ozono registrada en 1993 (en rojo). La línea azul muestra los valores existentes antes de que comenzara la destrucción de la capa de ozono. Fuente: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Pero, en 1978 y 1979, los científicos británicos descubrieron algo diferente. En octubre, mes en el que empieza la primavera en el hemisferio sur, los investigadores detectaron una menor cantidad de ozono de la que se había detectado durante los últimos 20 años. Durante los años siguientes, los niveles de ozono registrados en octubre siguieron disminuyendo.

En 1984, cuando los británicos informaron por primera vez acerca de sus alarmantes descubrimientos, los niveles de ozono registrados en octubre eran alrededor de un 35% más bajos con respecto a la media de los niveles de los años 60. El satélite norteamericano Nimbus-7 confirmó rápidamente estos resultados y el término agujero de ozono antártico pasó a formar parte del idioma común.

A mediados de la década de 1980, los científicos se habían convertido en expertos en la medición de concentraciones de compuestos de cloro en la estratosfera. Algunos científicos realizaban estas mediciones desde tierra, mientras que otros se valían de globos o aviones. En 1986 y 1987, estos científicos, entre los que se incluyen Susan Solomon y James Anderson, establecieron que la pérdida sin precedentes de ozono registrada sobre la Antártida se debía a radicales atómicos de cloro y óxido de cloro.

Al mismo tiempo, las mediciones realizadas en las capas más bajas de la atmósfera reflejaban que los niveles de CFC habían aumentado considerablemente y de forma constante desde las primeras mediciones realizadas por Lovelock en 1970. La conclusión era clara: las principales fuentes de átomos de cloro responsables de la destrucción del ozono sobre la Antártida eran los CFC, junto con otros dos agentes contaminantes, los disolventes industriales metilcloroformo y tetracloruro de carbono.

Cualquier posible duda acerca del papel desempeñado por los CFC quedó disipada tras conocer los datos obtenidos por uno de los satélites de la NASA. Los datos recopilados durante los tres últimos años por el satélite UARS revelaron la existencia de estos compuestos en la estratosfera. Además, este satélite realizó un seguimiento de la acumulación a nivel mundial de gases de flúor en la estratosfera, un producto derivado de los CFC. El equilibrio cuantitativo de CFC y sus productos derivados elimina cualquier posibilidad de que el cloro procedente de erupciones volcánicas o cualquier otra fuente natural sea el responsable del agujero de ozono.

Las investigaciones realizadas acerca del ozono y la atmósfera durante los últimos 40 años han llevado a la prohibición global de la producción de CFC. Desde 1987, más de 150 países ratificaron un acuerdo internacional, el Protocolo de Montreal, cuyo propósito era el de reducir gradualmente los niveles de CFC expulsados a la atmósfera de forma que la cantidad anual añadida a la atmósfera en 1999 fuera la mitad de la añadida en 1986. En modificaciones posteriores de este tratado se solicitó la prohibición total de los CFC, medida que entró en vigor en enero de 1996. A pesar de esta prohibición, el cloro procedente de los CFC seguirá acumulándose en la atmósfera durante otra década. Es posible que haya que esperar hasta mediados de este siglo para que se vuelvan a alcanzar en la Antártida los niveles de ozono de los años 70.

Desde una perspectiva más global, se espera que la reducción de los niveles de ozono continúe durante varias décadas pero, gracias a las investigaciones que permitieron detectar a tiempo el problema y las medidas que se han tomado para afrontarlo, las posibles consecuencias serán menos graves de lo que podrían haber sido.

Los científicos estiman, por ejemplo, que si las investigaciones sobre química estratosférica no se hubieran llevado a cabo durante el período de tiempo en el que se descubrió (1985) y confirmó (1986) la existencia del agujero de ozono, la reducción del ozono global, de un 4% en la actualidad, habría alcanzado aproximadamente un 10% en el año 2000. Se habría detectado una reducción aún mayor del ozono sobre Estados Unidos y Europa Oriental, que excedería significativamente los valores actuales de alrededor de un 10% en invierno y primavera y un 5% en verano y otoño.

Estas pérdidas aún mayores se han podido evitar gracias a los avances realizados en el campo de las ciencias atmosféricas, que permitieron explicar las reacciones químicas que tienen lugar en la capa de ozono. Estos conocimientos también permitieron tomar una serie de decisiones políticas y reguladoras bien fundamentadas.

En 1995, la Real Academia Sueca de las Ciencias concedió el premio Nobel de química a Rowland, Molina y Crutzen por su trabajo acerca de "la sensibilidad de la capa de ozono a la influencia de emisiones antropogénicas de determinados compuestos". La Academia además declaró que, al explicar los mecanismos químicos que afectan al grosor de la capa de ozono, "estos tres investigadores han contribuido a nuestra salvación frente a un problema medioambiental global que podía haber tenido consecuencias catastróficas".

F. Sherwood Rowland, de la Universidad de California, Irvine, recibiendo el premio Nobel de química en 1995.

 

A medida que los legisladores y la sociedad se vayan enfrentando a nuevos retos en esta batalla por proteger el medio ambiente, se basarán cada vez más en investigaciones básicas para abrir nuevas perspectivas y sugerir nuevas soluciones para estos acuciantes problemas.

Esta cronología muestra la serie de eventos que llevaron a la predicción del fenómeno de la reducción del ozono, el reconocimiento de sus consecuencias y las acciones posteriores que se llevaron a cabo para evitar un desastre. Contiene numerosos ejemplos de cómo las investigaciones básicas contribuyen con frecuencia a la obtención de resultados inesperados de enorme valor para la sociedad.

1840
Christian Friedrich Schönbein identifica el ozono como uno de los componentes de las capas más bajas de la atmósfera y le asigna un nombre.

1881
W.N. Hartley identifica el ozono como la sustancia que absorbe las radiaciones ultravioletas emitidas por el sol de longitudes de onda inferiores a 290 nanómetros. También demuestra que el ozono se encuentra principalmente a gran altitud.

1913-1932
C. Fabry y M. Buisson demuestran que es posible medir la cantidad total de ozono en una columna vertical de la atmósfera y que es igual (en unidades modernas) a 300 unidades Dobson.

1924
G.M.B. Dobson realiza en Oxford un programa regular de mediciones del ozono para el que utiliza el espectrofotómetro que acaba de desarrollar.

1930
Sydney Chapman explica cómo la luz solar, al incidir en el oxígeno molecular de la atmósfera, genera ozono.

1957
Como parte del Año geofísico internacional, cuatro o cinco estaciones de investigación situadas en la Antártida empiezan a realizar de forma regular mediciones del ozono.

1970
Los satélites Nimbus comienzan a realizar mediciones del ozono.

1970
James Lovelock utiliza su detector de captura de electrones para medir los clorofluorocarbonos (CFC).

1973
Richard Stolarski y Ralph Cicerone descubren la reacción en cadena del cloro estratosférico.

1974
F. Sherwood Rowland y Mario Molina descubren que los CFC pueden destruir el ozono de la estratosfera.

1976
La Academia Nacional de las Ciencias publica un informe en el que se confirman las conclusiones de Rowland y Molina.

1976
La Food and Drug Administration y la Environmental Protection Agency anuncian la retirada progresiva de los CFC en aerosoles.

1978
Se prohibe el uso de CFC en aerosoles en Estados Unidos.

1984
Un equipo de investigadores británicos dirigidos por Joseph Farman detecta una pérdida de ozono del 40% sobre la Antártida durante la primavera en el hemisferio sur.

1985
Los datos obtenidos por los satélites de la NASA confirman la existencia del agujero de ozono sobre la Antártida.

1987
Se firma el Protocolo de Montreal, en el que se pide una reducción de los niveles de CFC a nivel mundial en un 50%.

1988
EE.UU. ratifica el Protocolo de Montreal de forma unánime.

1988
Varios científicos presentan los primeros datos sobre un agujero en la capa de ozono sobre el Ártico.

1995
F. Sherwood Rowland, Mario Molina y Paul Crutzen reciben el Premio Nobel por su trabajo en química atmosférica.

1996
Entra en vigor la prohibición de producción industrial de CFC.

Este artículo es una adaptación de Ron Cowen de un artículo elaborado por el Dr. F. Sherwood Rowland para Beyond Discoveryâ :The Path from Research to Human Benefit [Más allá del descubrimiento: El camino desde la investigación hasta el beneficio humano], un proyecto de la National Academy of Sciences (Academia Nacional de las Ciencias).

La Academia, con sede en Washington, D.C., es una sociedad de distinguidos eruditos comprometidos con la investigación científica y de ingeniería, dedicada al uso de la ciencia y la tecnología para el bienestar común. Durante más de un siglo, la Academia ha proporcionado asesoramiento científico objetivo e independiente a la nación.

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