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22 junio 2023

Cómo los incendios destruyen la capa de ozono

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A finales de 2020 se descubri√≥ que los incendios que hab√≠an devastado Australia un a√Īo antes hab√≠an provocado una importante destrucci√≥n del ozono de la capa de ozono en el hemisferio austral. Ahora, un estudio efectuado por investigadores del Instituto de Tecnolog√≠a de Massachusetts (MIT) ha identificado el mecanismo por el cual tiene lugar esta alarmante destrucci√≥n, toda una advertencia de lo que puede suceder con un planeta sobrecalentado y donde los incendios son cada vez m√°s abundantes, duraderos y masivos.

Adem√°s de devorar millones de hect√°reas de bosques, los enormes pirocumulonimbos ‚ÄĒnombre t√©cnico que reciben las columnas de humo que alcanzan alturas de kil√≥metros‚ÄĒ se elevaron hasta alcanzar la estratosfera, inyectando millones de toneladas de aerosoles. Meses despu√©s, los datos registrados por los sat√©lites revelaban que este humo, de alguna manera, hab√≠a provocado la destrucci√≥n de parte de la capa de ozono. En concreto, entre un 3% y un 5% del ozono presente en las latitudes medias del hemisferio sur, en el cintur√≥n localizado sobre Australia, Nueva Zelanda y regiones de √Āfrica y Sudam√©rica. Adem√°s, tras alcanzar las regiones polares arrastrados por las corrientes de aire estratosf√©ricas, hab√≠an provocado la destrucci√≥n del ozono de los bordes del agujero de ozono localizado sobre la Ant√°rtida, ampli√°ndolo en 2,5 millones de Km2 ‚ÄĒun 10% de su extensi√≥n total antes de que se diese este evento.

La constataci√≥n de los datos recolectados motiv√≥ que cient√≠ficos del MIT comenzasen a investigar el mecanismo por el cual el humo de los incendios hab√≠a provocado esta masiva destrucci√≥n de ozono. Un mecanismo que ahora ha sido identificado gracias a un estudio que ya hab√≠a anticipado sus primeros resultados hace apenas un a√Īo.

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Para determinar el proceso destructivo, el primer paso fue reexaminar lo que ya se sabía: cómo se produce la destrucción del ozono en los vértices polares, y más concretamente, sobre el polo sur. 

El ejemplo del polo sur

Todo arranca con los compuestos clorofluorocarbonados (los CFCs), prohibidos desde la década de 1990,  pero que durante mucho tiempo fueron empleados y emitidos de forma masiva a la atmósfera. Los CFCs son compuestos de elevada persistencia pero, al mismo tiempo, bastante fotorreactivos bajo la acción de la intensa radiación ultravioleta que alcanza las capas altas de la atmósfera. Con el paso del tiempo, estos CFCs se han ido degradando y rompiendo, dando lugar a la formación de otros compuestos clorados, entre los que destaca el ácido clorhídrico (HCl). 

BBVA-OpenMInd-Barral-Como los incendios destruyen la capa de ozono_1 El humo de los incendios registrados en Australia provocó entre un 3% y un 5% del ozono presente en las latitudes medias del hemisferio sur. Crédito: David McNew/Getty Image
El humo de los incendios registrados en Australia provocó entre un 3% y un 5% del ozono presente en las latitudes medias del hemisferio sur. Crédito: David McNew/Getty Image

Si bien el ácido clorhídrico en estado gaseosos es poco reactivo y, por tanto inocuo, para el ozono, el problema llega cuando algo provoca la ruptura de este HCl, ya que en este estado, sí presenta mucha tendencia a reaccionar con los átomos de oxígeno del ozono (O3). En las regiones polares, la disociación del HCl se produce cuando éste es absorbido por las gotas de ácido nítrico y agua que contienen las nubes estratosféricas. Al absorberse sobre la superficie de estas gotas, se dan las condiciones adecuadas para que el ácido clorhídrico se disuelva y se libere el átomo de cloro.

La presencia de estas nubes se restringe a las latitudes polares, donde se dan las condiciones adecuadas de temperatura y baja humedad para su formación, condiciones que no se dan en latitudes más bajas. Con esta condición, los investigadores volvieron sus ojos a los aerosoles derivados de los incendios para ver si, de alguna manera, estos también desencadenaban una reacción análoga. 

La molécula destructora del ozono

La clave en este caso radica en la naturaleza orgánica de las diminutas partículas que integran estos aerosoles. Atendiendo a su origen vegetal, estas partículas contienen ácidos orgánicos capaces de disolver el ácido clorhídrico y debilitar los suficiente el enlace H-Cl para permitir la liberación del átomo de cloro. 

En las regiones polares, la disociación del HCl se produce cuando éste es absorbido por las gotas de ácido nítrico y agua que contienen las nubes estratosféricas. Crédito: NASA/Getty Images

Durante su ascenso, los aerosoles absorben en su superficie moléculas de agua y, al alcanzar la estratosfera, hacen lo propio con el HCl presente. La combinación de agua y ácidos orgánicos genera unas condiciones propicias para que el HCl se disuelva y se debilite lo suficiente el enlace molecular para que el átomo de cloro reaccione con otros compuestos clorados presentes en la estratosfera, y derivados de los CFCs,  como el ácido hipocloroso (HClO) y el nitrato de cloro (ClNO3). De esta forma, se originan compuestos fotorreactivos que, bajo la acción de la energética radiación solar UV incidente a esas alturas, se descomponen liberando radicales Cl (átomos de cloro libres con una enorme avidez por reaccionar con otros átomos).

BBVA-OpenMInd-Barral-Como los incendios destruyen la capa de ozono_3 Las partículas que integran los aerosoles contienen ácidos orgánicos derivados de la combustión de los árboles capaces de disolver el ácido clorhídrico. Crédito: Kate Geraghty/The SMH/Fairfax Media via Getty Images
Las partículas que integran los aerosoles contienen ácidos orgánicos derivados de la combustión de los árboles capaces de disolver el ácido clorhídrico. Crédito: Kate Geraghty/The SMH/Fairfax Media via Getty Images

Estos radicales de cloro son, en √ļltima instancia, los que atacan al ozono (O3) dando lugar a la formaci√≥n de ox√≠geno molecular (O2) y mon√≥xido de cloro (ClO), un compuesto bautizado como la mol√©cula destructora del ozono, debido a su extrema capacidad reactiva. El ox√≠geno del ClO reacciona enseguida con los √°tomos de ox√≠geno libres presentes en la estratosfera para formar O2 y desprenderse en el proceso del radical Cl que, de este modo, vuelve a destruir otra mol√©cula de ozono.¬†

Miguel Barral

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