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.

The National Academies

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