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Pérdida de
ozono y calentamiento global
Un
Nóbel explica el mayor problema ambiental
Entrevista a
Sherwood Rowland (Nóbel de Química 1995), quien encendió la alarma por la disminución
del ozono y el calentamiento terrestre.
A comienzos de 1974, un científico mexicano (Mario Molina) y otro de EE.UU. (Sherwood
Rowland) anunciaron que si la industria continuaba liberando a la atmósfera un millón de
toneladas al año de gases clorofluorocarbonados (CFC), comúnmente llamados freones, el
ozono se disminuiría causando efectos nocivos a la naturaleza y al hombre. Incluso
hicieron un enfático llamado para prohibir el uso de esos gases.
Desde entonces, su reto ha sido continuar sus investigaciones y promover muchas más.
Mario Molina y Sherwood Rowland merecieron el Nóbel de Química en 1995, luego de más de
20 años de dedicarse a responder lo que se inició como curiosidad científica: ¿cuál
es el destino de las moléculas de CFC en la atmósfera? Una sencilla pregunta los llevó
a quizá uno de los mayores problemas ambientales de comienzo de siglo.
Los CFC se inventaron en 1930 cuando se buscaban sustancias no tóxicas que sirvieran como
refrigerante para aplicaciones industriales. Los freones sustituyeron al amoníaco y se
utilizaron principalmente en los aires acondicionados de carros, neveras e industrias. A
partir de 1950 se empezaron a utilizar como agentes impulsores para atomizadores, en la
fabricación de plásticos y para limpiar componentes electrónicos.
En 1970, el científico británico James Lovelock había detectado los CFC en la
atmósfera, pero no creyó que afectaran al ambiente. Molina y Rowland demostraron que si
bien dichos gases se mantenían inactivos por debajo de los 29 mil metros, más allá
empezaban a actuar: a esa altura la radiación ultravioleta del sol choca directamente con
las moléculas de CFC, rompiéndolas en átomos de cloro y dejando fragmentos residuales
en el ambiente. En esas condiciones, estos átomos se combinan con el ozono, la forma de
oxígeno que protege la Tierra de la radiación ultravioleta y forman óxido de cloro. El
problema es que esta nueva molécula tiene la característica de tener un electrón sin
pareja, lo que hace que busque desesperadamente un compañero. Al hacerlo produce una
reacción en cadena: un solo átomo de cloro puede eliminar más de cien mil moléculas de
ozono. “Multiplique el millón de toneladas de CFC que la industria liberaba al año
en ese entonces por cien mil veces”, dice Rowland, para demostrar el efecto
multiplicador y la reacción en cadena de los CFC.
Hacia la respuesta
Rowland estudió química en la Universidad de Chicago, becado por la Comisión de
Energía Atómica, CEA, de EE.UU. Inició sus investigaciones en el laboratorio de Willard
F. Libby, quien recibió en 1960 el Nóbel de Química por descubrir la técnica de
datación a partir del carbono 14. Se inició como radioquímico, aunque desde sus
últimos años del colegio le interesó lo que llamaba la “ciencia de la
atmósfera”. A los 15 años le ayudaba a su profesor a operar una estación
climática local para medir temperaturas y precipitaciones. “Fue mi primer
acercamiento a la experimentación sistemática y a la recolección de información”.
¿Por qué se interesó en unir dos ciencias, química y meteorología?
En el laboratorio del doctor Libby trabajaba en química asociada con materiales
radiactivos. La medición del carbono 14 se lleva a cabo en la estratosfera baja, donde
estos átomos se forman cuando la radiación cósmica entra en contacto con la atmósfera.
Hacia 1950, investigábamos sobre la manera como se transportaban los productos
radiactivos en la atmósfera y sus posibles efectos meteorológicos. Al dejar el
laboratorio de Libby, mis primeros proyectos de investigación incluyeron aspectos
atmosféricos. En el laboratorio medí, por ejemplo, la velocidad con que la radiación
cósmica produce tritio radiactivo, simulándola con un acelerador de alta energía, el
Cosmotron, con el propósito de estimar la cantidad que se encuentra en la atmósfera.
Luego desarrollamos una técnica altamente sensible para medir tritio en la forma de
molécula de hidrógeno. Obtuvimos una muestra de hidrógeno atmosférico del líquido de
una planta aérea y medimos su contenido de tritio. Los resultados obtenidos en ambos
casos fueron diferentes. Si ambas mediciones eran correctas, la conclusión era que algo
había pasado pues había un incremento notable del tritio en la atmósfera. Era la época
en que EE.UU. probaba la bomba de hidrógeno, en la cual el tritio juega un papel
importante y aparentemente un accidente en uno de los laboratorios oficiales había
liberado una buena cantidad de este, lo cual explicaría esos resultados. Por esa misma
época desarrollé una técnica para introducir tritio en moléculas orgánicas complejas
en un solo paso y estudié en detalle el efecto de la bomba de hidrógeno en el clima.
Trabajé en las interacciones de meteorología y radioquímica. A finales de 1970 asistí
a una reunión sobre las aplicaciones ambientales de la radiactividad en Austria, donde
conocí al responsable de organizar talleres y seminarios para químicos y meteorólogos
en la CEA, con el fin de crear un diálogo más estrecho entre las dos disciplinas. Como
yo tenía el apoyo de la CEA desde hacía más de 14 años y al ver mi interés en el
tema, me invitó a participar de esas discusiones en 1972. Allí oí por primera vez sobre
los resultados de los experimentos de Lovelock: había encontrado triclorofluorometano en
la atmósfera de la superficie de la Tierra tanto en el hemisferio norte como en el sur.
Me llamó mucho la atención su descripción de este componente como un ‘rastreador
inerte útil para seguir los movimientos atmosféricos’, pues yo sabía que esta
molécula no era del todo inerte. Mi siguiente propuesta de investigación a la CEA fue
buscar el destino de los CFC en la atmósfera, que fue aprobada. En ese momento Mario
Molina se unió al grupo de investigación como científico postdoctoral, escogió éste
como su tema de estudio, y comenzamos.
¿Cuál era la responsabilidad de cada uno?
Yo dirigía el grupo de investigación, con alrededor de 12 estudiantes de postgrado.
Definía con ellos el experimento que le correspondía realizar a cada uno, luego
discutíamos los resultados y el camino por seguir. Lo primero era estudiar las posibles
reacciones de los CFC en la atmósfera. Molina eliminó con firmeza y progresivamente los
más obvios: eran invulnerables a la luz del día, casi insolubles en el agua y
resistentes a la oxidación. Cuando llegamos al tema de la fotólisis ultravioleta en la
atmósfera alta (o sea la descomposición de los CFC por acción de la luz), y apareció
la reacción en cadena, supimos que estábamos frente a un problema serio y yo comencé a
dedicar la mayoría de mi tiempo a descifrar los callejones sin salida.
¿Presentían un descubrimiento de tal magnitud?
Diría que de la noche a la mañana pasamos de
plantearnos el reto de solucionar un problema científico relativamente interesante -qué
sucede con los CFC en la atmósfera- a enfrentar la causa de un grave problema ambiental.
El momento en que encontramos que la reacción en cadena tendría un inmenso efecto
multiplicador, entendimos que la pérdida del ozono tendría efectos en la naturaleza.
Diez años después del primer anuncio, en 1985, se descubre el agujero en la capa de
ozono. Las investigaciones relacionadas con los CFC, su impacto en la atmósfera, la
reducción del ozono en la misma y las posibles consecuencias sobre la salud, son cada
día más numerosas. Los científicos concluyen que los rayos ultravioleta producen
cáncer de piel, cataratas en los ojos y daño en el sistema inmunológico y los que se
interesan por la naturaleza demuestran que el crecimiento de las plantas se hace más
lento. El agujero en la capa de ozono, con un tamaño similar al territorio
estadounidense, se presenta en la Antártica en primavera, entre septiembre y octubre.
Luego de esas ocho semanas, se desplaza hacia el oeste, llegando a territorios más
habitados como Nueva Zelanda y Australia. La comunidad internacional ha liderado el
Protocolo de Montreal, en el cual más de 150 países han firmado su intención de reducir
el uso de CFC. Si este acuerdo se cumple, sólo en el 2050 los niveles en la atmósfera
volverán a ser similares a los encontrados por Lovelock en 1970.
¿Hay conexión entre el
agujero de la capa de ozono y el calentamiento de la tierra?
El mayor problema de la disminución del ozono en la estratosfera es que hace que llegue
más radiación ultravioleta dañina a la superficie de la Tierra. El mayor problema del
calentamiento es que las moléculas atmosféricas con tres o más átomos, como dióxido
de carbono, agua, metano, CFC, entre otros, absorben parte de la radiación infrarroja
emitida por la tierra. A mayor número de estos gases, se absorbe más radiación
infrarroja y la tierra debe entonces calentarse lo suficiente para producir más
radiación en las longitudes de onda que aún se pueden escapar. Se trata entonces de dos
efectos distintos: más rayos ultravioleta entrando y menos rayos infrarrojos saliendo.
Sin embargo, esto está ocurriendo en la misma atmósfera. Los CFC son gases de efecto
invernadero ya que antes de descomponerse en la estratosfera son capaces de absorber la
radiación infrarroja lejana en ciertas longitudes de onda. Así, los CFC son parte del
problema del calentamiento de la tierra hasta que llegan a la estratosfera media y se
descomponen; en este momento se convierten en la causa de la disminución del ozono en la
atmósfera.
A sus 75 años, Rowland mantiene una figura atlética, que recuerda su adolescencia,
cuando formaba parte de equipos universitarios de basquetbol y béisbol. En medio del
Caribe, no dudó en zambullirse sin precauciones y ver con sus propios ojos ese mundo
marino, lleno de corales y peces de mil colores. Allí, bajo los ardientes rayos del sol,
que no hicieron una excepción con el Nobel, me contó esta historia.
Basado en un articulo de Lisbeth Fog
(Asociación Colombiana de Periodismo Científico), publicado en Lectura Dominacales de El
Tiempo (Colombia).
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