Las emisiones combinadas de cinco tipos de clorofluorocarburos (CFC), gases producidos por el hombre que destruyen la capa de ozono situada en la alta atmósfera de la Tierra, aumentaron 2,6 veces durante la última década. En 2020, la concentración de este grupo de CFC fue la más alta que se haya registrado. La capa de ozono protege a los habitantes del planeta de la acción nociva de los rayos ultravioleta procedentes del Sol, que pueden causar cáncer de piel, problemas inmunológicos y otros trastornos. Los datos forman parte de un estudio publicado en abril en la revista Nature Geosciences y han sorprendido a sus autores.
Las emisiones de clorofluorocarburos no deberían haberse incrementado en la década pasada. A partir de 2010, de conformidad con el Protocolo de Montreal, un tratado internacional que controla la producción de gases deletéreos para la capa de ozono, se prohibió la manufactura de CFC con cualquier finalidad en todo el mundo. Existe una única excepción a esta normativa: los gases pueden ser fabricados como materia prima para la generación de otros productos químicos. En este caso, se espera que todo o casi todo el CFC se consuma en las reacciones intermedias que dan lugar a otros compuestos, un escenario que, en teoría, no implicaría la liberación de clorofluorocarburos a la atmósfera.
Creados artificialmente, los CFC son compuestos a base de carbono que contienen cloro y flúor. No existen libremente en la naturaleza y fueron utilizados ampliamente hasta principios de este siglo en diversos productos: en sistemas de enfriamiento de refrigeradores y equipos de aire acondicionado, como propelentes de aerosoles, en solventes y en rellenos de espuma.
Tres de los cinco compuestos cuyas emisiones registraron un aumento – CFC-113a, CFC-114a y CFC-115 – pueden ser subproductos no deseados derivados de la producción de hidrofluorocarburos (HFC), gases artificiales que han sustituido a los clorofluorocarburos en diversas aplicaciones. Los HFC no dañan la capa de ozono, pero, al igual que los CFC, son gases de efecto invernadero que contribuyen al aumento de la temperatura media del planeta, el motivo principal de la crisis climática. No se sabe cuál sería el origen de los otros dos compuestos en alza, el CFC-112a y el CFC-13.
Dos estudios publicados en la revista Nature, en 2018 y 2019, constataron en la década pasada un aumento de otro tipo de clorofluorocarburo, el CFC-11, y lo asociaron al incumplimiento del protocolo por parte del sector industrial de China. Tras la difusión de estas observaciones, las emisiones de CFC-11 volvieron a descender. “El incremento fue detectado por científicos de diversas instituciones, entre ellas la Nasa [la agencia espacial estadounidense]”, dice Suely Machado Carvalho, experta sénior del panel de tecnología y economía del Protocolo de Montreal, quien representó a Brasil en las negociaciones que desembocaron en este acuerdo. “Desde entonces, China se ha comprometido a mejorar el control de las emisiones y su cumplimiento a nivel local”.
“Los clorofluorocarburos tienen una vida media en la atmósfera superior a un siglo y sus efectos se prolongan durante mucho tiempo”, comenta el físico británico Luke Western, de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, autor principal del artículo, en una entrevista concedida a Pesquisa FAPESP. Para realizar el estudio, el equipo de investigadores aprovechó muestras recogidas en 14 estaciones de medición de gases de larga vida diseminadas por todo el mundo. Estos registros forman parte de los esfuerzos que realiza la Administración Oceánica y Atmosférica Nacional (Noaa), de Estados Unidos, y el Experimento Avanzado de Gases Atmosféricos Globales (Agage), una red internacional que efectúa este tipo de observaciones desde finales de la década de 1970.
Según el estudio, a pesar de la progresión ascendente de la curva, las concentraciones crecientes de los cinco CFC no deberían causar graves daños a la capa de ozono, cuya porción más afectada se encuentra sobre la Antártida, en el hemisferio sur. En conjunto, las emisiones de estos compuestos durante la última década podrían causar una pérdida de apenas un 0,002 % del ozono presente en toda la estratósfera, la capa de la atmósfera comprendida entre los 10 y 50 kilómetros de altitud sobre el nivel del mar, o el 0,01 % de la capa de este gas sobre la Antártida entre los meses de agosto y diciembre. Desde la adopción del Protocolo de Montreal, suscrito en 1989, la capa se ha ido recuperando y las proyecciones indican que se habrá reconstituido por completo para la década de 2060, siempre y cuando no se produzca ninguna alteración de la tendencia actual.
Jerry Mason / Science Photo Library / FotoarenaDepósito de refrigeradores y congeladores desechados en East Sussex, Reino Unido (1969), que utilizaban gases CFC en sus sistemas de refrigeraciónJerry Mason / Science Photo Library / Fotoarena
Los clorofluorocarburos provocan reacciones químicas cuando alcanzan la estratósfera terrestre. Sus moléculas se rompen cuando interactúan con la radiación ultravioleta. Los átomos de cloro liberados cuando se produce esa ruptura descomponen las moléculas de ozono con las que se encuentran. Esto lleva a un adelgazamiento de la capa de ozono y reduce su capacidad de proteger a la Tierra de la radiación ultravioleta. El Premio Nobel de Química de 1995 fue concedido a tres científicos que, a partir de los años 1970, estudiaron la formación y el deterioro de la capa de ozono: el mexicano Mario Molina (1943-2020), el neerlandés Paul J. Crutzen (1933-2021) y el estadounidense Frank Sherwood Rowland (1927-2012).
La ampliación del llamado agujero en la capa de ozono no es el único problema que ocasionan los CFC, tal como subraya la ingeniera química Damaris Kirsch Pinheiro, de la Universidad Federal de Santa Maria (UFSM), coordinadora del proyecto intitulado Modelado y Predicción de los Efectos Secundarios del Agujero de Ozono Antártico (Meso), una colaboración entre instituciones de Brasil y Francia. “Estos gases son causantes importantes del efecto invernadero”, dice Kirsch Pinheiro, quien no participó del estudio internacional con los cinco tipos de CFC (no hay brasileños entre los coautores del trabajo). “Algunos llegan a ser mucho más potentes que el dióxido de carbono [CO2, el principal de los gases que causan el efecto invernadero]. Esto quiere decir, por ejemplo, que una molécula de CFC, dependiendo de cuál sea, puede llegar provocar el mismo efecto invernadero que 5.000 moléculas de CO2”, explica. En términos de potencial de efecto invernadero, el efecto acumulado de la suma de las emisiones de los cinco CFC analizados equivale a una vez y media el dióxido de carbono emitido en Londres en todo 2018.
Para el bioquímico estadounidense Ray Weiss, del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego (UCSD), el nuevo estudio también señala la importancia de contar con los medios para realizar mediciones de los diferentes tipos de gases que pueden encontrarse en la atmósfera. A veces, algunos se encuentran en cantidades superiores a las previstas o estimadas en los estudios científicos.
Coautor del artículo en Nature Geosciences, Weiss lo ilustra así: “Existe un compuesto llamado trifluoruro de nitrógeno [NF3], que se utiliza en la fabricación de televisores y pantallas de computadoras. Se pensaba que el 2 % del gas producido iba a parar a la atmósfera, hasta que los científicos efectuaron mediciones y descubrieron que un 9 % del trifluoruro de nitrógeno escapaba de las fábricas”, relató Weiss a Pesquisa FAPESP. “La discrepancia [entre la estimación y la realidad] se debía a que no sabíamos cómo este gas salía de las plantas de producción y acababa en la atmósfera”. Asimismo, también se sospecha que algunas fábricas no eliminan el NF3 como deberían, dado que el proceso es costoso. Este gas es 17.000 veces más potente que el CO2 por su efecto invernadero a lo largo de un período de 100 años.
“Sería de enorme importancia que contemos con más estaciones de medición de estos tipos de gases de efecto invernadero en todo el mundo”, dice Kirsch Pinheiro. En Brasil no existen instrumentos dedicados a registrar la concentración de CFC y HFC, pero en opinión de la investigadora de la UFSM, sería importante contar con una estación dedicada a ello en el sudeste del país, que concentra el grueso del parque industrial nacional. “No sabemos si estamos emitiendo estos gases porque no hacemos mediciones”, comenta Pinheiro. “Solamente cuando dispongamos de este tipo de datos sabremos a ciencia cierta cómo estamos implementando en el país el Protocolo de Montreal”.
Artículos científicos
WESTERN, L. M. et al. Global increase of ozone-depleting chlorofluorocarbons from 2010 to 2020. Nature Geoscience. 3 abr. 2023.
RIGBY, M. et al. Increase in CFC-11 emissions from eastern China based on atmospheric observations. Nature. 23 may. 2019.
MONTZKA, S. A. et al. An unexpected and persistent increase in global emissions of ozone-depleting CFC-11. Nature. 17 may. 2018.
