Cada año, los compuestos que agotan el ozono en la atmósfera superior destruyen la capa protectora de ozono, y en particular sobre la Antártida. La capa de ozono actúa como protector solar de la Tierra al absorber la radiación ultravioleta dañina de la luz solar entrante que puede causar cáncer de piel y dañar las plantas, entre otros.otros efectos nocivos para la vida en la Tierra. Si bien estos diferentes compuestos liberan cloro o bromo reactivos, los dos ingredientes activos que destruyen el ozono, durante una serie de reacciones químicas, las moléculas tienen un rango de vidas diferentes en la atmósfera que pueden afectar suimpacto final en la capa de ozono y su recuperación futura.
En una pieza de Perspectiva que aparece en la edición del 8 de diciembre de ciencia , los investigadores de la NASA discuten los matices que distinguen tres categorías de compuestos y sus impactos en el ozono de la atmósfera superior: compuestos duraderos y artificiales, compuestos de corta vida y humanos, y compuestos de corta vida y emitidos naturalmentedel océano. Todos los compuestos de larga duración y algunos de los compuestos antropogénicos de corta vida están controlados por el Protocolo de Montreal para reducir su impacto en el ozono. Los investigadores encuentran que los compuestos de larga duración aún dominan las perspectivas para la recuperación del ozono.
Esta discusión es parte de un debate científico en curso sobre el impacto de los compuestos que agotan el ozono de corta duración que permanecen en la atmósfera durante menos de seis meses, cuyas emisiones producidas por el hombre han aumentado. Es relevante para el trabajo que se está realizandorealizado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente que administra el Protocolo de Montreal y sus enmiendas, el acuerdo global seminal para prohibir y eliminar gradualmente los compuestos destructores del ozono. Actualmente, solo se controlan las sustancias que agotan el ozono con vidas atmosféricas que van desde un año hasta más de 100 años.porque permanecen en la atmósfera el tiempo suficiente para alcanzar la atmósfera superior, llamada estratosfera. Los compuestos de vida más corta no están regulados ya que sus impactos son menos significativos.
"El Protocolo de Montreal ha sido un gran éxito", dijo el científico atmosférico Qing Liang en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y primer autor de la perspectiva. Como resultado de la regulación del Protocolo de Montreal, los niveles de ozonoque agota el cloro y el bromo dejó de crecer en la atmósfera a mediados de la década de 1990, y ha estado disminuyendo casi a la velocidad esperada. La capa de ozono muestra indicios de curación.
Sin embargo, se prevé que las sustancias controladas de larga vida, la mayoría liberadas antes de 1987, todavía comprendan el 56 por ciento del cloro estratosférico total y el bromo en 2050, según el análisis de Liang y sus colegas. En contraste, como máximo solo cuatrose espera que el porcentaje de cloro y bromo provenga de compuestos no regulados que agotan el ozono producidos por el hombre. El resto del cloro y el bromo en 2050 provendrá de compuestos emitidos naturalmente por el océano. Pero a medida que las temperaturas de los océanos aumentan debido al calentamiento climático, sus tasas de emisiónpotencialmente podría aumentar en un 20 por ciento entre 2010 y 2100. Una fuente adicional de compuestos naturales que agotan el ozono son los incendios forestales, tanto naturales como provocados por el hombre.
Los científicos de la NASA, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, así como otras agencias internacionales monitorean constantemente la capa de ozono estratosférico y los niveles de químicos que agotan el ozono en la superficie de la Tierra.
Si una sustancia llega a la estratosfera o no es el factor principal que determina qué categoría de compuestos preocuparse, dijo la coautora Susan Strahan de NASA Goddard. Cuanto más larga sea la vida útil de una sustancia que agota el ozono, más tiempo serápara llegar a la estratosfera y destruir el ozono. Las sustancias de vida corta, por otro lado, tendrán un efecto mínimo en retrasar la recuperación del ozono porque es más probable que se degraden antes de llegar a la estratosfera, dijo.
Una de estas sustancias llamadas diclorometano ha sido objeto de escrutinio reciente debido a sus crecientes tasas de emisión en los últimos años. Es un sustituto versátil de muchos químicos prohibidos en la industria. El diclorometano se descompone en la atmósfera en aproximadamente cuatro meses y es dañinolos productos de degradación se eliminan completamente de la atmósfera a los pocos años de sus emisiones.
"Debido a su naturaleza de muy corta duración, y al escenario poco probable de que las emisiones mantengan una alta tasa de crecimiento, es muy poco probable que el diclorometano tenga un impacto importante en la capa de ozono", dijo Liang. Liang cree que su tasa de emisión se estabilizaráuna vez que las industrias alcanzan su capacidad de carga en función de la demanda económica.
Además, las sustancias industriales que agotan el ozono de corta duración emitidas en la tierra, a menudo en latitudes medias, tienen un viaje de cuatro a seis meses a la estratosfera. Esto es un poco más largo que sus vidas y les da más tiempo paraser destruido o arrastrado por la lluvia antes de que lleguen a la capa de ozono, dijo Liang.
Los compuestos de bromo de vida corta liberados naturalmente de la superficie del océano, sin embargo, tienen un impacto más pronunciado sobre el ozono que sus primos industriales de vida corta. Debido a que se liberan en grandes cantidades de los océanos tropicales, son rápidamente convertidos por tormentas tropicales enla estratosfera dentro de un mes o dos donde pueden destruir el ozono durante una mayor parte de sus vidas.
"El otro factor importante es el cambio climático. A medida que los océanos tropicales se calientan, las emisiones naturales de metilbromo y otras especies bromadas de corta duración van a aumentar", dijo Strahan. "Y no se puede apagar eso.el océano se calienta, el aumento de emisiones continúa "
También son preocupantes los productos químicos prohibidos que continúan ingresando y acumulándose en la atmósfera. Un ejemplo es el tetracloruro de carbono, que está regulado por el Protocolo de Montreal y tiene una vida útil de 33 años en la atmósfera. Mientras que su producción, uso y destrucciónson monitoreados e informados con precisión, también se forma como un subproducto en las líneas de producción de cloroformo y diclorometano. Debido a que es altamente volátil, tiene emisiones no intencionales que se escapan a la atmósfera, dijo Liang. Probablemente no sea el único reguladoSustancia que agota el ozono que se escapa de la línea de producción de otros productos químicos.
Liang y Strahan basaron su análisis en una combinación de simulaciones de modelos de computadora de la atmósfera y mediciones de las concentraciones de los químicos que agotan la capa de ozono. El modelo Goddard Earth Observating Earth Versión 5 GEOS-5 de la NASA simula la atmósfera en 3-D, que permite al equipo de investigación seguir los gases atmosféricos desde sus fuentes en el suelo a través de su viaje a la atmósfera superior. El modelo está respaldado por observaciones de satélites, redes terrestres que miden productos químicos que agotan el ozono en el mundo real, yobservaciones de dos décadas de campañas de campo de aeronaves de la NASA, incluido el más reciente Experimento de Tropopausa Tropical Aerotransportada ATTREX en 2013 y el estudio atmosférico global de Tomografía Atmosférica ATom, que ha realizado tres despliegues desde 2016.
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Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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