El humo de los incendios forestales erosiona la capa de ozono, alertaron expertos del MIT

Las consecuencias de los incendios forestales en materia ambiental es múltiple. A la cantidad de variables ahora se suma el hecho de que el humo llegue hasta la estratosfera, donde las partículas flotan durante más de un año, pueden herir la capa de ozono. Un nuevo estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) descubrió que, mientras están suspendidas allí, estas partículas pueden desencadenar reacciones químicas que erosionan la capa protectora de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta del sol.

El estudio, que acaba de publicarse en Nature, se centra en el humo del megaincendio llamado “Verano Negro”, ocurrido en el este de Australia, que ardió desde diciembre de 2019 hasta enero de 2020. Esos incendios, los más devastadores registrados en el país, quemaron decenas de millones de hectáreas y bombearon más de 1 millón de toneladas de humo a la atmósfera.

El equipo del MIT identificó una nueva reacción química por la cual las partículas de humo de los incendios forestales australianos empeoraron el fenómeno de agotamiento del ozono. Al desencadenar esta reacción, los incendios probablemente contribuyeron a un agotamiento del 3 al 5 % del ozono total en las latitudes medias del hemisferio sur, en las regiones que se encuentran sobre Australia, Nueva Zelanda y partes de África y América del Sur.

El modelo de los investigadores también indicó que los incendios tuvieron efecto en las regiones polares, devorando los bordes del agujero de ozono sobre la Antártida. A finales de 2020, las partículas de humo de los incendios forestales australianos ampliaron el agujero de ozono antártico en 2,5 millones de kilómetros cuadrados, el 10 % de su superficie en comparación con el año anterior.

No está claro qué efecto a largo plazo tendrán los incendios forestales en la recuperación del ozono. Las Naciones Unidas informaron recientemente que el agujero de ozono y el agotamiento del ozono en todo el mundo están en vías de recuperación, gracias a un esfuerzo internacional sostenido para eliminar los productos químicos que los agotan.

Sin embargo, el estudio del MIT sugirió que mientras estos químicos persistan en la atmósfera, los grandes incendios podrían provocar una reacción que ocasione daños temporales.

“Los incendios australianos de 2020 fueron realmente una llamada de atención para la comunidad científica -explicó Susan Solomon, profesora de Estudios Ambientales de Lee y Geraldine Martin en el MIT y científica climática líder que identificó por primera vez las sustancias químicas responsables del agujero de ozono en la Antártida-. El efecto de los incendios forestales no se tuvo en cuenta previamente en las proyecciones de la recuperación del ozono. Y creo que ese efecto puede depender de si los incendios se vuelven más frecuentes e intensos a medida que el planeta se calienta”.

El estudio estuvo dirigido por Solomon y el estudiante graduado del MIT Peidong Wang, junto con colaboradores del Instituto de Investigación Ambiental y Climática en Guangzhou, China, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, el Centro Nacional de Investigación Atmosférica y la Universidad Estatal de Colorado.

El nuevo estudio amplía un descubrimiento de 2022 realizado por Solomon y sus colegas en el que identificaron por primera vez un vínculo químico entre los incendios forestales y el agotamiento del ozono. Los investigadores descubrieron que los compuestos que contienen cloro, emitidos originalmente por las fábricas en forma de clorofluorocarbonos (CFC), podrían reaccionar con la superficie de los aerosoles de fuego. Descubrieron que esta interacción desencadenó una cascada química que produjo monóxido de cloro, la última molécula que agota la capa de ozono.

Sus resultados mostraron que los incendios forestales australianos probablemente agotaron el ozono a través de esta reacción química recién identificada. “Pero eso no explicaba todos los cambios que se observaron en la estratosfera -añade Solomon-. Había un montón de química relacionada con el cloro que estaba totalmente fuera de control”.

En la nueva investigación, el equipo analizó más de cerca la composición de las moléculas en la estratosfera después de los incendios forestales de Australia. Revisaron tres conjuntos independientes de datos satelitales y observaron que en los meses posteriores a los incendios, las concentraciones de ácido clorhídrico cayeron significativamente en las latitudes medias, mientras que el monóxido de cloro aumentó.

El ácido clorhídrico (HCl) está presente en la estratosfera a medida que los CFC se descomponen naturalmente con el tiempo. Mientras el cloro esté unido en forma de HCl, no tiene posibilidad de destruir el ozono. Pero si el HCl se descompone, el cloro puede reaccionar con el oxígeno para formar monóxido de cloro que agota la capa de ozono.

¿Qué pasaría si el HCl también pudiera interactuar con partículas de humo, a temperaturas más cálidas y de una manera que liberara cloro para destruir el ozono? Si tal reacción fuera posible, explicaría el desequilibrio de las moléculas y gran parte del agotamiento del ozono observado después de los incendios forestales de Australia.

Solomon y sus colegas buscaron en la literatura química para ver qué tipo de moléculas orgánicas podrían reaccionar con el HCl a temperaturas más cálidas para descomponerlo. “Aprendí que el HCl es extremadamente soluble en una amplia gama de especies orgánicas. Le gusta apegarse a muchos compuestos”, afirmó la especialista.

Entonces, la pregunta se transformaba: ¿y si los incendios forestales australianos liberaron alguno de esos compuestos que podrían haber desencadenado la descomposición del HCl y el posterior agotamiento del ozono? Cuando el equipo observó la composición de las partículas de humo en los primeros días después de los incendios, la imagen no era nada clara. “Nos dimos cuenta de que en realidad habían pasado algunas semanas antes de que se viera caer el HCl, por lo que realmente necesitaba mirar los datos sobre las partículas de los antiguos incendios forestales”.

Cuando el equipo amplió su búsqueda, encontraron que las partículas de humo persistieron durante meses, circulando en la estratosfera en latitudes medias, en las mismas regiones y momentos en que las concentraciones de HCl cayeron. “Son las partículas de humo envejecidas las que realmente absorben una gran cantidad de ácido clorhídrico-explicó Solomon-. Y luego se obtiene, sorprendentemente, las mismas reacciones que en el agujero de ozono, pero en latitudes medias, a temperaturas mucho más cálidas”.

Cuando el equipo incorporó esta nueva reacción en un modelo de química atmosférica y simuló las condiciones de los incendios forestales australianos, observaron un agotamiento del ozono del 5 % en toda la estratosfera en latitudes medias, y un aumento del 10 % del agujero de ozono en latitudes medias. “Ahora hay una especie de carrera contra el tiempo -advierte Solomon-. Con suerte, los compuestos que contienen cloro se habrán destruido antes de que aumente la frecuencia de incendios con el cambio climático. Esta es una razón más para estar atentos al calentamiento global y estos compuestos que contienen cloro”, concluyó.

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