Según un nuevo estudio realizado por científicos del MIT, la Universidad de Bristol y otras instituciones de Corea del Sur, EE.UU., Japón, Australia y Suiza, una potente sustancia química que agota la capa de ozono y cuyas emisiones se dispararon de forma inesperada en los últimos años ha vuelto a descender rápidamente a niveles mucho más bajos, lo que ha permitido recuperar la capa de ozono estratosférica.

El producto químico en cuestión es el CFC-11, un clorofluorocarbono que en su día se utilizaba habitualmente para la refrigeración, el aislamiento y otros fines. Cuando se emite a la atmósfera, el CFC-11 puede ascender a la estratosfera, donde la radiación ultravioleta del sol descompone el producto químico para liberar cloro, un producto químico nocivo que luego corroe el ozono, eliminando el escudo natural de la Tierra contra los rayos UV.

El CFC-11 y otros clorofluorocarbonos están ahora prohibidos en virtud del Protocolo de Montreal, un tratado internacional por el que todos los países se comprometieron a eliminar la producción y el uso de estas sustancias químicas para 2010. Sin embargo, en 2018, un equipo de científicos informó de un preocupante aumento de las emisiones mundiales de esta sustancia química a partir de 2013.  En 2019, un segundo equipo informó de que una parte significativa de las emisiones podía rastrearse hasta el este de China, principalmente las provincias de Shandong y Hebie.

Ahora, en dos artículos publicados hoy en Nature, los mismos equipos informan de que las emisiones anuales globales de CFC-11 a la atmósfera han disminuido bruscamente, en unas 20.000 toneladas estadounidenses, de 2018 a 2019. Los investigadores rastrearon una fracción sustancial de las reducciones de emisiones globales a las mismas regiones del este de China donde habían informado previamente del pico original. Los resultados son consistentes con la evidencia de que el país ha tomado medidas exitosas para acabar con la producción ilegal de esta sustancia química que agota la capa de ozono.

"Esto es tremendamente alentador", afirma Ronald Prinn, director del Centro para la Ciencia del Cambio Global del MIT y coautor de ambos trabajos. "Si las emisiones de CFC-11 hubieran seguido aumentando o incluso se hubieran estabilizado, el problema habría sido mucho mayor. Las redes de vigilancia mundial detectaron realmente este pico a tiempo, y las acciones posteriores han reducido las emisiones antes de que se convirtieran en una amenaza real para la recuperación de la capa de ozono."

Breve historia del pico

Tanto el pico original como el posterior descenso de las emisiones de CFC-11 fueron detectados por los investigadores mediante dos redes independientes.

Una de ellas es una red de vigilancia mundial operada por la Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica (NOAA), que comprende unas 30 estaciones. Los investigadores de cada lugar recogen muestras de aire y las envían a un laboratorio central, donde se analiza el aire en busca de CFC-11 y muchos otros gases traza. Las mediciones semanales, procedentes de lugares de todo el mundo, ofrecen una imagen media precisa de las especies químicas que circulan por la atmósfera mundial.

La otra red es el Experimento Avanzado de Gases Atmosféricos Globales, o AGAGE, un esfuerzo dirigido por el MIT y financiado en parte por la NASA, con más de una docena de estaciones de control situadas en lugares costeros y de montaña de todo el mundo. Las estaciones AGAGE realizan mediciones automatizadas in situ de las parcelas de aire que pasan cada hora, controlando más de 50 gases traza, incluido el CFC-11, para proporcionar registros detallados de la atmósfera regional y mundial.

En un informe de Nature de 2018, los investigadores analizaron las mediciones de la NOAA y observaron que, entre 2014 y 2016, las emisiones mundiales de CFC-11 aumentaron en más de 14.000 toneladas estadounidenses al año, lo que supone un incremento del 25 % respecto a las emisiones entre 2002 y 2012. En un informe posterior de 2019 de Nature, las mediciones regionales tomadas por las estaciones AGAGE en Hateruma (Japón) y Gosan (Corea del Sur), junto con la elaboración de modelos tridimensionales, mostraron que alrededor de la mitad o más de estas emisiones procedían del este de China, principalmente de las provincias de Shandong y Hebei, con un gran número de fábricas.

Tras estos informes de 2018 y 2019, los científicos continuaron rastreando el producto químico a través de la atmósfera, tanto a nivel global como regional.

En el primero de los dos nuevos artículos de Nature, analizan tanto los datos globales de la NOAA como los de AGAGE e informan de un cambio drástico: De 2018 a 2019, las emisiones anuales de CFC-11 se redujeron en toda la atmósfera mundial en unas 20.000 toneladas, volviendo a los niveles anteriores a 2012, tras la eliminación mundial del producto químico en 2010.

En el segundo artículo, basado en las mediciones de AGAGE, los científicos observaron que las emisiones de CFC-11 procedentes específicamente del este de China alcanzaron un pico en torno a 2017. Poco después, los niveles empezaron a descender, aunque los investigadores no pueden precisar cuándo se produjo el cambio regional, ya que la estación surcoreana sufrió daños relacionados con un tifón que provocaron algunas lagunas en los datos. A pesar de estas lagunas, el grupo observó un descenso de las emisiones anuales de CFC-11, de unas 11.000 toneladas estadounidenses procedentes del este de China, hasta 2019.  

Como escriben los investigadores en el documento, "parece que se ha evitado cualquier retraso sustancial en la recuperación de la capa de ozono, tal vez debido a la presentación de informes a tiempo, y a la posterior acción de la industria y el gobierno en China."

"Vigilancia continua"

Sin embargo, aún queda trabajo por hacer. Aunque parece que las emisiones de CFC-11 procedentes del este de China han disminuido, lo que indica que ha cesado una importante producción ilegal del producto químico allí, estas emisiones sólo representan aproximadamente la mitad de las emisiones globales. Todavía se desconoce de dónde podría proceder el resto.

En general, el CFC-11 se emite actualmente en grandes cantidades a través de fugas durante la nueva producción y durante el uso posterior en refrigeración y fabricación de espumas. Las sustancias químicas también pueden filtrarse desde los "bancos" de refrigeradores y espumas viejos y desechados, aunque a un ritmo mucho más lento y difuso que el rápido aumento regional observado en 2013.

"El reto ahora es preguntarse, ¿de dónde viene el resto?", dice Prinn, profesor de Ciencias Atmosféricas de TEPCO en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT. "Tendremos que ampliar las mediciones y la modelización para identificar nuevas fuentes, y seguir vigilando. Esperemos que los niveles de emisión sigan bajando".

De cara al futuro, los científicos esperan añadir más estaciones a la red AGAGE, de modo que puedan identificar y cuantificar otras fuentes regionales de CFC-11, especialmente en las zonas de rápida industrialización del mundo.

"Está claro que esta historia demuestra que, para garantizar que los países se adhieren a los acuerdos internacionales como el Protocolo de Montreal, es necesaria una vigilancia continua", afirma Prinn. "No se puede dejar de medir estas especies químicas y dar por resuelto el problema".

Esta investigación ha sido financiada, en parte, por la NASA y la NOAA.