Descubren que el yodo del mar está dañando la capa de ozono

El agujero detectado en la capa de ozono de la atmósfera durante la segunda mitad del siglo XX está recuperándose y los científicos son optimistas sobre su total desaparición dentro de pocas décadas. Sin embargo, ha surgido un enemigo imprevisto: las emisiones de yodo desde los océanos, que se han revelado como el tercer factor que más ataca a esta delicada y necesaria capa atmosférica.

Un equipo internacional, liderado por el Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR) del CSIC, ha desvelado que las emisiones oceánicas de yodo han contribuido, desde 1980 y en un promedio del 10%, a la formación del agujero de la capa de ozono que se produce en la Antártida durante septiembre y octubre. Este estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), descubre la importancia que tiene el yodo, junto al cloro y el bromo, como tercer halógeno con mayor poder de destrucción sobre la capa de ozono.

La estratosfera, situada entre los 10 y los 50 kilómetros de altura, contiene el 90% del ozono de la atmósfera. Esta concentración es fundamental, ya que filtra casi la totalidad de la radiación ultravioleta procedente del sol.

Precisamente, el agujero creado en esta capa en la segunda mitad del siglo XX amenazó su integridad gravemente y obligó a los gobiernos mundiales a adoptar medidas para detener su crecimiento. En la actualidad, ese agujero está cerrándose paulatinamente, pero el nuevo descubrimiento podría acelerar su recuperación, al detectar un factor negativo hasta ahora desconocido.

Hasta ahora se conocían los efectos negativos de las sustancias con cloro o bromo sobre la capa de ozono, pero un nuevo estudio internacional, en el que han participado investigadores del CSIC, apunta un tercer elemento: el yodo, cuyas emisiones desde el mar están aumentando. Las medidas se han tomado en la estratosfera con un avión del National Center for Atmospheric Research de Estados Unidos.

"Tradicionalmente se ha relacionado la destrucción catalítica de ozono estratosférico en la Antártida con las emisiones antropogénicas de otros dos halógenos, cloro y bromo. La contribución de las emisiones oceánicas de yodo al agujero de ozono no se había tenido en cuenta debido principalmente a que durante décadas se pensó que las cantidades de yodo que alcanzan la estratosfera eran despreciables”, destaca Alfonso Saiz-Lopez, investigador del IQFR-CSIC y coordinador del estudio.

“Sin embargo, medidas recientes han demostrado que cantidades significativas de yodo se inyectan a la estratosfera en las regiones tropicales", añade Saiz-López.

Hasta un 10% menos por culpa del yodo

Los resultados, obtenidos con un modelo climático global entre 1980 y 2015, revelan que el yodo ha contribuido un 10% de promedio en la destrucción del ozono en la baja estratosfera de la Antártida, reduciendo hasta 4% la columna de ozono que se extiende en esta capa de la atmósfera.

Además, un nuevo esquema de química atmosférica de halógenos, desarrollado en el IQFR-CSIC, muestra que las emisiones de yodo en la estratosfera tropical, y su posterior transporte al polo sur, pueden adelantar y retrasar la apertura y cierre estacional del agujero de ozono entre tres y cinco días.

"El yodo, a pesar de encontrarse en la estratosfera en cantidades mucho menores que el cloro y el bromo, controla la destrucción de ozono causada por halógenos en la baja estratosfera Antártica durante el verano y principio del otoño, cuando la reactivación heterogénea de reservorios de cloro y bromo, típica de la primavera austral, no está activa", explica Saiz-Lopez.

Los sondeos realizados en el hielo han demostrado que las emisiones de yodo procedentes de los océanos han aumentado en las últimas décadas.

A pesar de ello, Carlos A. Cuevas, investigador del IQFR-CSIC y primer autor del estudio, destaca que "la contribución del yodo a la formación del agujero de ozono sobre la Antártida ha sido obviada desde el descubrimiento de este fenómeno. Sin embargo, este trabajo demuestra que es necesario que se considere en los modelos, junto al cloro y bromo, para realizar evaluaciones más precisas de los impactos de los halógenos en la destrucción de ozono estratosférico en la Antártida".

La concentración de yodo aumentará

En un contexto de calentamiento global y aumento de las emisiones oceánicas de yodo, cabe esperar que la contribución relativa de este halógeno a la destrucción de ozono estratosférico aumente en el futuro, cuando las emisiones antropogénicas de cloro y bromo disminuyan debido a la implementación del Protocolo de Montreal (tratado internacional diseñado para proteger la capa de ozono sobre la Tierra).

El yodo está involucrado en reacciones catalíticas que destruyen el ozono y pueden conducir a la formación de nuevas partículas que cambian la composición de las nubes y su reflectividad. Ya se sabe que la troposfera superior tiene un exceso de bromo y yodo debido a las emisiones antropogénicas, pero el papel del yodo en la destrucción del ozono en la estratosfera es mucho menos estudiado debido a la falta de datos sobre el contenido de este elemento en el mismo.

Hasta ahora, los científicos solo podían determinar el umbral superior para el contenido de radicales de monóxido de yodo (una décima parte de un billón por volumen) en la estratosfera mediante mediciones desde Tierra o con la ayuda de globos.

En la fase gaseosa, el yodo puede existir en forma de compuestos con oxígeno, hidrógeno, óxidos de nitrógeno, cloro y bromo, lo que puede causar el 30% de la destrucción del ozono en la estratosfera inferior en los trópicos.

La mayor parte está concentrada por el radical del monóxido de yodo, que, según los supuestos, debe estar en la estratosfera durante el día en una cantidad que excede el umbral superior (de 0,15 a 0,45 billones de partes en volumen). La presencia de yodo en la estratosfera puede ser ambas cosas: completamente insignificante y una de las principales causas de la destrucción de la capa de ozono.

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Estudio de referencia (en inglés): https://www.pnas.org/content/119/7/e2110864119