El agotamiento de la capa de ozono, el escudo que protege la vida en la Tierra de niveles nocivos de radiación ultravioleta (UV), alcanzó esta primavera un nivel sin precedentes en gran parte del Ártico. La causa de este fenómeno fue la presencia continuada de sustancias que agotan la capa de ozono en la atmósfera y un invierno muy frío en la estratosfera, la capa atmosférica situada a una altitud aproximada de entre 10 y 50 km.
La última ocasión en la que se observó en el Ártico un agotamiento de la capa de ozono de intensidad similar fue durante la primavera de 2011, y el agotamiento registrado en 2020 ha sido incluso mayor, según datos de las estaciones de observación del ozono de la Vigilancia de la Atmósfera Global (VAG) de la Organización Meteorológica Mundial (OMM), la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de los Estados Unidos de América y el servicio de vigilancia atmosférica de Copernicus (SVAC) administrado por el Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Plazo Medio (ECMWF).
En abril, cuando subieron las temperaturas en la estratosfera y ello conllevó la entrada de un flujo de aire rico en ozono procedente de la atmósfera baja, el agujero de la capa de ozono se cerró.
El agotamiento habría sido incluso peor si no se hubiera suscrito un exitoso acuerdo internacional denominado Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono. Gracias a él, se ha producido una eliminación progresiva de sustancias como los clorofluorocarbonos (CFC). Sin embargo, esos compuestos permanecen en la atmósfera durante decenios y sus concentraciones todavía son suficientemente elevadas como para provocar una importante destrucción del ozono.
“La estratosfera ártica sigue siendo vulnerable a las sustancias que agotan la capa de ozono emitidas por actividades humanas”, dijo el Secretario General de la OMM, Petteri Taalas. “La magnitud de la pérdida de ozono en un invierno dado depende de las condiciones meteorológicas. El agotamiento de la capa de ozono registrado en 2020 evidencia que no podemos bajar la guardia y debemos proseguir con las observaciones de forma continuada», afirmó.
“Las estaciones de la VAG de la OMM instaladas en el Ártico y la Antártida nos proporcionan alertas tempranas cuando se registran concentraciones bajas de ozono e intensos niveles de radiación UV. Rendimos homenaje a los Servicios Meteorológicos Nacionales por continuar con sus actividades vitales de monitoreo y observación de la atmósfera, a pesar de las restricciones impuestas en la era de la COVID-19”, añadió el señor Taalas.
Vórtice polar
Las temperaturas extremadamente bajas (inferiores a –80 °C), la luz del sol, los campos de viento y las sustancias químicas nocivas son algunos de los factores que influyen en la formación de un agujero en la capa de ozono. En el Ártico, la mayoría del agotamiento del ozono se produce en el interior del denominado vórtice polar: una región en la que soplan vientos circulares muy fuertes que se intensifican en otoño y aíslan la masa de aire situada en su interior, manteniéndola a una temperatura muy baja.
Este invierno (2019/2020), la intensidad del agotamiento del ozono en el Ártico estuvo exacerbada por episodios inusualmente débiles de «ondas» en la atmósfera alta. Esas ondas impulsan las masas de aire que ascienden desde la baja atmósfera y las hacen recorrer la alta atmósfera en latitudes medias, alterando el vórtice en los alrededores del Ártico y llevando aire rico en ozono procedente de otras partes de la estratosfera.
Asimismo, el vórtice polar estratosférico en el Ártico fue particularmente intenso, y ello se combinó con temperaturas que se mantuvieron muy bajas durante un período prolongado, lo que favoreció la aparición de una amplia zona con nubes estratosféricas polares y desencadenó los procesos químicos que agotan el ozono cuando el sol se encuentra en el cielo ártico.
A raíz de esas condiciones atmosféricas atípicas, las concentraciones de ozono sobre el Ártico alcanzaron un nivel mínimo sin precedentes para el mes de marzo, al quedar por debajo de 220 unidades Dobson, lo que normalmente se considera un nivel compatible con la formación de un agujero en la capa de ozono, y en el momento de máximo descenso se registró un valor de 205 unidades Dobson. Normalmente, los valores de ozono más bajos observados en marzo sobre el Ártico son de al menos 240 unidades Dobson.
La subida de las temperaturas estratosféricas de abril provocó la contracción del vórtice polar y su división en dos vórtices independientes de menor tamaño, permitiendo así la entrada de aire rico en ozono procedente de la atmósfera baja. Ese calentamiento de la estratosfera acabó con las condiciones necesarias para que se produzcan las reacciones que agotan el ozono y se formen las nubes estratosféricas polares, poniendo punto final al episodio de agotamiento.
Dado que cada año las condiciones meteorológicas y las temperaturas son distintas, la intensidad del agotamiento del ozono también presenta diferencias. Ello significa que todavía se pueden producir episodios puntuales de agotamiento del ozono ártico de gran magnitud.
Por lo general, la estratosfera del Ártico está menos aislada que la de la Antártida. Además, las temperaturas estratosféricas en el Ártico no suelen ser tan bajas como las registradas en la estratosfera antártica ni se mantienen en niveles bajos durante períodos de tiempo prolongados.
El agujero en la capa de ozono registrado esta primavera en el Ártico tuvo una extensión máxima mucho menor que la de un agujero típico de la Antártida. El agujero que se formó en 2019 en la capa de ozono de la Antártida fue el más pequeño del que se tienen datos desde que se descubrió ese fenómeno.
Los científicos siguen de cerca la influencia del cambio climático en el enfriamiento de la estratosfera, que aumenta la probabilidad de que se produzcan temperaturas inferiores a –78 °C, en particular en el Ártico. Se necesitan valores tan bajos para la formación de nubes estratosféricas polares.
Radiación ultravioleta
La red de la VAG de la OMM cuenta con estaciones en el Ártico que realizan mediciones de alta calidad tanto del ozono como de la radiación UV. Las condiciones de 2020 son similares a las que se dieron en la primavera de 2011, cuando las pérdidas de ozono en el Ártico estuvieron cerca del 50 %. El agotamiento del ozono en esa región conllevó un aumento de la radiación UV en superficie en la primavera de 2011. Los científicos observaron un incremento del 60 % en el índice UV en el Ártico canadiense, y un aumento todavía más acusado en el norte de Europa.
Cabe señalar, asimismo, que el agotamiento del ozono en el Ártico afecta al balance total del ozono, y ello entraña un incremento de los niveles de radiación UV en el Canadá y Europa durante el verano. Cada año, en función de los niveles de ozono registrados en primavera, distintos países facilitan a la población una proyección estacional de la radiación UV para los meses de verano.
Protocolo de Montreal
La evaluación científica del agotamiento de la capa de ozono más reciente elaborada por la OMM y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) pone de manifiesto que, en algunas partes de la estratosfera, la capa de ozono se ha recuperado a un ritmo de entre el 1 y el 3 % por década desde el año 2000. Según las proyecciones, se espera que el ozono se recupere por completo en el Ártico y en latitudes medias del hemisferio norte antes de la mitad de siglo (hacia 2035, aproximadamente); luego, hacia mediados de siglo, la recuperación llegará a las latitudes medias del hemisferio sur, y finalmente, hacia 2060, a la región antártica.
Si no se hubiese concertado el Protocolo de Montreal, es muy probable que este año la destrucción de la capa de ozono hubiera sido más grave. Las sustancias que agotan la capa de ozono (como los CFC y los halones) se utilizaban en su día en refrigeradores, atomizadores y extintores, y en virtud del Protocolo de Montreal se han ido eliminando paulatinamente. Sin embargo, las mediciones atmosféricas y los análisis han permitido detectar nuevas emisiones de algunas de esas sustancias controladas, y ello recalca la importancia de realizar de forma continuada observaciones de esos compuestos.
public.wmo.int.