5.3.1 Las SAO y el adelgazamiento de la capa de ozono
En 1970 se descubrió que un grupo de compuestos químicos, conocidos actualmente como sustancias agotadoras de la capa de ozono (SAO), reaccionaban químicamente en la estratósfera adelgazando la capa de ozono. Este fenómeno constituye uno de los problemas ambientales globales más importantes, ya que dicha capa reduce el paso de los rayos ultravioleta1 (UV) emitidos por el Sol (UNEP, 2011).
Las SAO existen naturalmente en la atmósfera o pueden generarse como resultado de las actividades humanas. Contienen en su estructura átomos de cloro, flúor y bromo que al liberarse son los responsables de la destrucción de la molécula de ozono (O3)2. Las SAO antropogénicas más conocidas son los clorofluorocarbonos (CFC), los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), halones, bromuro de metilo (MBR), tetracloruro de carbono (TET) y metil cloroformo (MCF). Las SAO se utilizan principalmente en los sistemas de refrigeración, aire acondicionado, espuma rígida de poliuretano, solventes, plaguicidas, aerosoles y extintores, entre otros productos (WMO y UNEP, 2003; UNEP, 2011).
Todos los países son responsables de la emisión de SAO al ambiente; sin embargo, la circulación atmosférica las desplaza preferentemente hacia los polos. En particular, las condiciones atmosféricas en el Polo Sur favorecen las reacciones que convierten a las SAO en gases reactivos (WMO y UNEP, 2003; Manney et al., 2011), por lo cual el mayor adelgazamiento de la capa de ozono se produce sobre la Antártica. En la primavera, cuando aumenta la temperatura, las nubes polares que contienen al cloro, bromo y flúor liberados de las SAO por efecto de la temperatura, se disgregan y destruyen rápidamente al ozono, pudiendo dar lugar a la formación del “agujero de ozono”. Se considera que se ha formado el agujero cuando la concentración de ozono en la estratosfera es inferior a las 220 unidades Dobson (UD)3. El primer agujero fue observado a principios de los años ochenta y presentó su máximo tamaño en el año 2000, cubriendo cerca de 29.9 millones de km2 (Figura 5.3.1.1). En 2013, el tamaño máximo fue de 24 millones de km2, una superficie similiar a la de Norteamérica (NASA, 2014).
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| Figura 5.3.1.1 Extensión máxima del agujero de ozono, 1979-2013 |
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Aunque el agujero de ozono se había observado exclusivamente en Antártica, en 2011 se registró por primera vez una pérdida importante de ozono en el Ártico. Las condiciones en la estratosfera baja en esa región ese año provocaron que se destruyeran alrededor del 80% de las moléculas de ozono entre los 18 y 20 kilómetros de altitud (Manney et al., 2011). No obstante, debido a que la concentración del ozono se mantuvo por arriba de las 220 unidades Dobson, no se consideró como un agujero propiamente (NASA, 2013).
El monitoreo de la concentración de ozono estratosférico en las principales ciudades del mundo y en los polos lo realiza la Agencia Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos (NASA, por sus siglas en inglés). En la Figura 5.3.1.2 se muestran las concentraciones promedio anuales de ozono estratosférico global, en las ciudades de México y Guadalajara y sobre Antártica en el mes de octubre4 entre 1979 y 2014. Es evidente la baja concentración que se registra desde principios de los años ochenta en Antártica comparada con la concentración global. La región ha mantenido una tendencia decreciente y aunque en algunos años se han registrado incrementos, éstos se han mantenido por debajo de la concentración global. En contraste, tanto la concentración global como la de las dos ciudades mexicanas no muestran cambios significativos, lo cual refuerza el hecho de que a pesar de que se trata de un problema generado globalmente, sus consecuencias más evidentes son regionales.
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| Figura 5.3.1.2 Concentración del ozono estratosférico: global, sobre Antártica y sobre dos ciudades mexicanas, 1979-2014 |
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Consumo y concentración atmosférica global de SAO
El impacto de las SAO depende de su capacidad para destruir al ozono, el cual se mide por medio de un índice conocido como potencial de agotamiento del ozono (PAO), que se calcula usando como referencia al clorofluorocarbono 11, al que se le ha asignado el valor de la unidad (WMO y UNEP, 2003; UNEP, 2011). En esta sección se presenta el consumo de las SAO ponderado por dicho potencial, considerando además de manera integral el ciclo de vida de estas sustancias, es decir, su producción, importación y exportación.
A pesar de que el consumo global de SAO disminuyó cerca de 99% entre 1986 y 2013 como resultado de la entrada en vigor del Protocolo de Montreal5, esto no se ha reflejado en su concentración atmosférica (Figuras 5.3.1.3 y 5.3.1.4). Debido a que los tiempos de vida atmosférica de las SAO pueden ser largos (varían de los cinco hasta los 100 años), las concentraciones atmosféricas no se reducen a la par que el consumo; sin embargo, es apreciable que las concentraciones se han estabilizado desde principios de los años noventa (WMO y UNEP, 2003; CDIAC, 2011).
De acuerdo con la última evaluación del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente sobre los logros obtenidos por el Protocolo de Montreal, se plantea que la concentración atmosférica de las principales SAO están disminuyendo. Esta evaluación estima que el cumplimiento de las disposiciones del Protocolo permitirá que la capa de ozono recupere los niveles anteriores a 1980 a mediados del este siglo y, en el caso de su porción sobre Antártica, es posible que se refleje unos 15 años más tarde (PNUMA, 2014).
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| Figura 5.3.1.3 Consumo global ponderado de sustancias agotadoras del ozono, 1986-2013 |
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Figura 5.3.1.4 Concentración atmosférica de sustancias agotadoras del ozono, 1978-2014
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En México, la tendencia de consumo de SAO es similar a la tendencia global de disminución. El consumo total ponderado de SAO había disminuido en poco más de 96% hasta 2013 (cuando se consumieron 1 106 toneladas) con respecto al volumen reportado en 1989 (poco más de 29 mil toneladas; Figura 5.3.1.5). Esta disminución se debe principalmente a la eliminación del consumo de los clorofluorocarbonos con mayor potencial de agotamiento del ozono, acompañada de la eliminación de halones, metilcloroformo y tetracloruro de carbono. El consumo de hidroclorofluorocarbonos (HCFC) aumentó debido a que se usan como sustancias alternativas a los CFC puesto que tienen bajos potenciales de agotamiento6.
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| Figura 5.3.1.5 Consumo nacional ponderado de sustancias agotadoras del ozono, 1989-2013 |
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Notas:
1 La radiación ultravioleta (UV) es una forma de energía radiante que proviene del Sol y llega a la Tierra en las formas UV-A, UV-B y UV-C. Los rayos UV-A son los menos nocivos y llegan en menor cantidad a la superficie terrestre. Los UV-C son altamente energéticos y los más dañinos, sin embargo, la capa de ozono impide su paso. Por último, la radiación UV-B, también muy dañina, es retenida en su mayor parte por la capa de ozono, aunque una pequeña proporción alcanza la superficie y puede causar daños a las células y tejidos de los organismos.
2 Para dar una idea de la capacidad destructiva de estas sustancias, a lo largo de su tiempo de vida atmosférica, un átomo de cloro o bromo puede destruir hasta cien mil moléculas de ozono (WMO y UNEP, 2003; UNEP, 2011).
3 Cien unidades Dobson representan una cantidad equivalente a un milímetro de grosor de la capa de ozono, a nivel del mar y a 0°C, y es la medida para expresar el grosor de la capa. La concentración global es de alrededor de 300 UD (PNUMA, 2003; WMO y UNEP, 2003).
4 Se considera que el agujero de ozono en Antártica se forma en el mes de octubre.
5 Tratado internacional que establece los compromisos de reducción de la producción y el consumo de SAO con el fin de proteger la capa de ozono. Más detalles sobre este tratado pueden consultarse en la sección de Protección de la capa de ozono en este mismo capítulo.
6 Es importante mencionar que los HCFC también tienen metas progresivas de reducción en su consumo: en 2015 se debe disminuir 10% su consumo hasta alcanzar el 100% en 2040 (Semarnat, 2012).
Referencias
CDIAC. Atmospheric CFC-11, CFC-12, CFC-113, CCl4 and SF6 histories (1910-2011). 2011. Disponible en: http://cdiac.ornl.gov/oceans/new_atmCFC.html. Fecha de consulta: julio de 2014.
Manney, G., M. Santee, M. Rex, N. Livesey, M. Pitts, P. Veefkind, E. Nash, I. Wohltmann, R. Lehmann, L. Froidevaux, L. Poole, M. Schoeberl, D. Haffner, J. Davies, V. Dorokhov, H. Gernandt, B. Johnson, R. Kivi, E. Kyrö, N. Larsen, P. Levelt, A. Makshtas, T. McElroy, H. Nakajima, M. Parrondo, D. Tarasick, P. Gathen, K. Walker y N. Zinoviev. Unprecedented Arctic ozone loss in 2011. Nature 478: 469-475. 2011.
NASA. NASA Pinpoints Causes of 2011 Arctic Ozone Hole. 2013. Disponible en:
http://www.nasa.gov/topics/earth/features/2011-ozone-hole.html. Fecha de consulta: julio de 2014.
NASA. Ozone Hole Watch. Annual Records. Disponible en:
http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/meteorology/annual_data.html. Fecha de consulta: julio de 2014.
PNUMA. GEO América Latina y El Caribe. Perspectivas del Medio Ambiente 2003. Costa Rica. 2003.
PNUMA. Protocolo de Montreal logros alcanzados hasta la fecha y desafíos futuros. Secretaría del Ozono. 2014. Disponible en: http://ozone.unep.org/new_site/sp/index.php. Fecha de consulta: julio de 2014.
UNEP. The 2010 Assessment of Scientific Assessment Panel. México. 2011.
WMO y UNEP. Scientific assessment of ozone depletion: 2002. Global Ozone Research and Monitoring Project. Report No. 47. Geneva, Switzerland. 2003.
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