El ozono en el Ártico alcanza un nivel récord durante 2024 debido a una serie rara de ondas a escala planetaria

Debido a los sistemas meteorológicos a gran escala que perturbaron la atmósfera superior durante el invierno de 2023-2024, más ozono se desplazó y persistió en la estratosfera sobre el Ártico que en cualquier otro momento en el registro satelital.

Un equipo de científicos de la NASA y la Universidad de Leeds publicó sus hallazgos en un artículo de septiembre de 2024 en Geophysical Research Letters. “Dada la ausencia de niveles altos de ozono en el Ártico desde la década de 1970”, escribieron los autores, “el récord de marzo de 2024 debería considerarse un presagio positivo de la futura capa de ozono en el Ártico”.

Razones por el aumento del ozono ártico en niveles altos

Entre diciembre de 2023 y marzo de 2024, una serie de ondas a escala planetaria se propagaron hacia arriba a través de la atmósfera y desaceleraron la corriente en chorro estratosférica que circula alrededor del Ártico. Cuando eso sucede, el aire de las latitudes medias converge en el polo, enviando ozono a la estratosfera del Ártico. Además de la afluencia de ozono, hubo muy poco del agotamiento típico del ozono por sustancias como el cloro, dijo Paul Newman, científico jefe de ciencias de la Tierra en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA y autor principal del estudio. "Fue un invierno muy dinámico y activo en el hemisferio norte", dijo.

La capa de ozono estratosférico es un protector solar natural que absorbe la dañina radiación ultravioleta (UV). Los autores calcularon que, entre abril y julio de 2024, el índice UV fue entre un 6 y un 7 por ciento más bajo en el Ártico y entre un 2 y un 6 por ciento más bajo en las latitudes medias del hemisferio norte. Menos radiación UV significa menos daño al ADN de las plantas y un menor riesgo de cataratas, cáncer de piel y sistemas inmunológicos debilitados en humanos y animales.

La actividad en marzo de 2024 contrasta marcadamente con la de marzo de 2020, cuando las concentraciones de ozono estratosférico alcanzaron niveles extremadamente bajos. Sin la interrupción de los eventos de ondas atmosféricas superiores, los vientos circumpolares constantes impidieron que el ozono de otras latitudes reabasteciera la estratosfera ártica. El vórtice polar estable también creó condiciones más frías que el promedio, favorables para que se produjeran reacciones que agotaran el ozono.

Los mapas de arriba muestran las concentraciones de ozono sobre el Ártico en marzo de 2020 (izquierda) y marzo de 2024 (derecha), lo que ilustra la gran cantidad de variación posible en ese ámbito. Los promedios mensuales fueron calculados por el equipo Ozone Watch de la NASA y se basan en datos adquiridos por el OMPS (Ozone Mapping Profiler Suite) en el satélite Suomi-NPP de la NASA y la NOAA.

A diferencia de lo que ocurre en la Antártida, donde cada año se forman agujeros de ozono , la concentración de ozono en el Ártico es muy variable y está sujeta a los “caprichos anuales” del clima troposférico y estratosférico, dijo Newman.

Los fuertes eventos de ondas desde finales de diciembre de 2023 hasta principios de marzo de 2024 dieron como resultado los aumentos en la concentración de ozono que se observan en el gráfico anterior. Los niveles de ozono alcanzaron su punto máximo en marzo, como suele suceder, y luego se mantuvieron muy por encima del promedio. Mayo, junio, julio y agosto también establecieron nuevos récords para las concentraciones promedio mensuales de ozono. "Este es realmente un período de verano extraordinario en el norte", dijo Newman.

En cuanto a lo que podría haber causado el inusual tiempo estratosférico, los autores analizaron una variedad de factores sin encontrar una respuesta clara. El efecto del cambio climático, por ejemplo, es difícil de cuantificar. "Puede que haya un factor climático aquí, pero no es obvio", dijo Newman. Con respecto a los patrones atmosféricos más grandes, como El Niño y la Oscilación Cuasi-Bienal : "Posiblemente, pero la contribución es relativamente pequeña".

Además del tiempo estratosférico, que es el principal determinante de los niveles de ozono en el Ártico, los autores creen que las tendencias a largo plazo probablemente elevaron las concentraciones de ozono a máximos históricos. Desde que el Protocolo de Montreal eliminó gradualmente la producción de clorofluorocarbonos (CFC) y halones que agotan la capa de ozono en 1987, los niveles de ozono se han ido recuperando lentamente. Por ello, los altos niveles de marzo de 2024 estaban dentro de las expectativas de los autores: el modelo químico-climático Goddard, GEOSCCM , mostró una probabilidad de 1 en 8 de un máximo histórico para 2025, y se anticipan más récords en el futuro. Sin embargo, como los CFC persisten en la atmósfera durante décadas, no se espera que el ozono medio del Ártico vuelva a los niveles de 1980 hasta aproximadamente 2045, señalan.

El aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la estratosfera también acelera la recuperación del ozono. “Es probable que este récord haya sido resultado de la disminución de las sustancias que agotan la capa de ozono y del aumento de los gases de efecto invernadero. De lo contrario, habría sido sólo un año alto y no un récord”, dijo Newman. “Yo considero que este año es un presagio del futuro”.

Imágenes de NASA Earth Observatory de Michala Garrison, con datos cortesía de NASA Ozone Watch. Historia de Lindsey Doermann.