CIENCIA. El ozono en el Ártico produce anomalías climáticas en todo el hemisferio norte

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Vista en falso color del ozono total sobre el polo ártico a principios de 2020. Los colores púrpura y azul son donde hay menos ozono, y los amarillos y rojos son donde hay más ozono. Fuente: NASA Ozone Watch

Mucha gente es conocedora del agujero en la capa de ozono sobre la Antártida, pero lo que se sabe menos es que el ozono protector en la estratosfera sobre el Ártico también se destruye periódicamente, lo que reduce la capa de ozono allí. Esto último sucedió en la primavera de 2020, y antes de eso, en la primavera de 2011.

Los científicos del clima han visto anormalidades climáticas en todo el hemisferio norte cada vez que la capa de ozono sobre el polo norte se ha adelgazado. Esas estaciones de primavera fueron inusualmente cálidas y secas en todo el centro y norte de Europa, Rusia y especialmente en Siberia. Sin embargo, en otras áreas, como las regiones polares, prevalecieron las condiciones húmedas. Estas anomalías climáticas fueron particularmente pronunciadas en 2020. Esa primavera en Suiza también fue anormalmente cálida y seca.

En la investigación climática, es un tema de debate si existe una relación causal entre la destrucción del ozono estratosférico y las anomalías climáticas observadas. El vórtice polar también juega un papel en la estratosfera, que se forma en invierno y decae en primavera. Los investigadores que han investigado el fenómeno hasta ahora han llegado a resultados contradictorios y conclusiones diferentes.

Las simulaciones revelan correlación

Para descubrir una posible relación causal, los científicos realizaron simulaciones que integraron el agotamiento del ozono en dos modelos climáticos diferentes. La mayoría de los modelos climáticos consideran solo factores físicos, no fluctuaciones en los niveles de ozono estratosférico, en parte porque esto requeriría mucho más poder de cómputo.

Sin embargo, los nuevos cálculos lo dejan claro: la causa de las anomalías climáticas observadas en el hemisferio norte en 2011 y 2020 es principalmente el agotamiento del ozono sobre el Ártico. Las simulaciones que los científicos realizaron con los dos modelos coincidieron en gran medida con los datos de observación de esos dos años, así como con otros ocho eventos similares que se utilizaron con fines comparativos. Pero cuando los científicos "apagaron" la destrucción de ozono en los modelos, no pudieron reproducir esos resultados.

Lo que más sorprendió, desde un punto de vista científico es que, aunque los modelos que se estaban usando para la simulación eran completamente diferentes, produjeron resultados similares.

El mecanismo explicado

Según la nueva comprensión de los investigadores, el fenómeno comienza con el agotamiento del ozono en la estratosfera. Para que el ozono se descomponga allí, las temperaturas en el Ártico deben ser muy bajas. La destrucción del ozono ocurre solo cuando hace suficiente frío y el vórtice polar es fuerte en la estratosfera, entre 30 y 50 kilómetros sobre el suelo.

Normalmente, el ozono absorbe la radiación ultravioleta emitida por el sol, calentando así la estratosfera y ayudando a romper el vórtice polar en primavera. Pero si hay menos ozono, la estratosfera se enfría y el vórtice se vuelve más fuerte. Un fuerte vórtice polar produce los efectos observados en la superficie de la Tierra. Por lo tanto, el ozono juega un papel importante en los cambios de temperatura y circulación alrededor del Polo Norte.

Mayor precisión posible para pronósticos a largo plazo

Los nuevos hallazgos podrían ayudar a los investigadores del clima a hacer pronósticos meteorológicos y climáticos estacionales más precisos en el futuro. Esto permite una mejor predicción de los cambios de calor y temperatura.

Será interesante observar y modelar la evolución futura de la capa de ozono. Esto se debe a que el agotamiento del ozono continúa, a pesar de que las sustancias que lo agotan, como los clorofluorocarbonos (CFC), se han prohibido desde 1989. Los CFC tienen una vida muy larga y permanecen en la atmósfera entre 50 y 100 años; su potencial para causar la destrucción del ozono dura décadas después de haber sido retirados de circulación. 

Sin embargo, las concentraciones de CFC están disminuyendo constantemente, y esto plantea la pregunta de qué tan rápido se está recuperando la capa de ozono y cómo afectará esto al sistema climático terrestre.

Fuente: “Springtime arctic ozone depletion forces northern hemisphere climate anomalies” 7 July 2022, Nature Geoscience. DOI: 10.1038/s41561-022-00974-7