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.

The National Academies

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