Un tiempo inusual conduce a bajos niveles de ozono sobre el Ártico

En un análisis de observaciones satelitales, los científicos descubrieron que los niveles de ozono estratosférico alcanzaron su punto más bajo, 205 unidades Dobson, el 12 de marzo de 2020, en comparación, el valor de ozono más bajo observado en el Ártico en un marzo típico es de al menos 240 unidades Dobson.

Si bien estos niveles bajos son inusuales, no tienen precedentes en cuatro décadas de observaciones. Los niveles bajos de ozono similares ocurrieron en la estratosfera del Ártico en 1997 y 2011. Tales “bajos” niveles para el Ártico siguen siendo casi el doble de los niveles encontrados en los agujeros de ozono antárticos.

"El bajo ozono en el Ártico como el que tuvimos este año ocurre aproximadamente una vez por década", dijo Paul Newman, científico jefe de ciencias de la Tierra en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y experto en capas de ozono. "Para la salud general de la capa de ozono, esto es preocupante ya que los niveles de ozono en el Ártico suelen ser altos durante marzo y abril".

Las imágenes de arriba muestran concentraciones promedio mensuales de ozono sobre el Ártico en marzo de 2019 (un año típico) y marzo de 2020, según lo calculado por el equipo de la NASA Ozone Watch. La gráfica a continuación muestra los niveles mínimos diarios de ozono en columna para los últimos dos años y los promedios a largo plazo.

El ozono es una molécula altamente reactiva compuesta de tres átomos de oxígeno; se da naturalmente en pequeñas cantidades. La capa de ozono estratosférico —aproximadamente de 10 a 40 kilómetros (7 a 25 millas) sobre la superficie de la Tierra— es un protector solar natural, que absorbe la radiación ultravioleta dañina que dañaría el ADN de las plantas y dañaría a los humanos y a los animales al causar cataratas, cáncer de piel e inmunodepresión. sistemas.

Razones del agotamiento

El agotamiento del ozono en el Ártico de este año fue causado por eventos inusualmente singulares: eventos de débiles "ondas" en la atmósfera superior desde diciembre de 2019 hasta marzo de 2020. Estas ondas conducen masas de aire a través de la atmósfera superior, al igual que los frentes meteorológicos en la atmósfera inferior, pero mucho más grande. En un año típico, estas ondas viajan hacia arriba desde la atmósfera inferior en latitudes medias e interrumpen los vientos circumpolares que giran alrededor del Ártico.

Cuando tales ondas interrumpen los vientos polares, traen ozono de otras partes de la estratosfera y reponen el depósito sobre el Ártico. "Piense en ello como si tuviera una capa de pintura roja, baja en ozono sobre el Polo Norte, en un balde de pintura blanca", dijo Newman. "Las ondas revuelven la pintura blanca (mayores cantidades de ozono en las latitudes medias) con la pintura roja (o baja en ozono) contenida por la fuerte corriente en chorro que da vueltas alrededor del polo".

Esta mezcla tiene un segundo efecto: el calentamiento del aire sobre el Ártico. Las temperaturas más cálidas hacen que las condiciones sean desfavorables para la formación de nubes estratosféricas polares, que se sabe que promueven reacciones que agotan el ozono al liberar cloro. La mayor parte del cloro y el bromo en la atmósfera proviene de clorofluorocarbonos y halones, las formas químicamente activas de cloro y bromo que alguna vez se usaron en refrigerantes, espumas y latas de aerosol y ahora están prohibidos por el Protocolo de Montreal. La mezcla atmosférica superior generalmente detiene el agotamiento del ozono impulsado por el cloro y el bromo.

Sin embargo, desde diciembre de 2019 hasta marzo de 2020, los eventos de ondas estratosféricas fueron débiles y no interrumpieron los vientos circumpolares. Los vientos actuaron como una barrera, evitando que el ozono de otras partes de la atmósfera reponga los niveles de ozono sobre el Ártico. La estratosfera también permaneció fría en la región, lo que condujo a la formación de las nubes estratosféricas polares que provocan reacciones que agotan el ozono.

Los investigadores de la NASA prefieren el término "agotamiento" para el Ártico ya que la pérdida de ozono es aún mucho menor que el "agujero" de ozono que se forma sobre la Antártida cada septiembre y octubre. A modo de comparación, los niveles de ozono sobre la Antártida generalmente caen a aproximadamente 120 unidades Dobson.

"No sabemos qué causó que la dinámica de las ondas sea débil este año", dijo Newman. "Pero sí sabemos que si no hubiéramos dejado de poner clorofluorocarbonos en la atmósfera debido al Protocolo de Montreal, el agotamiento del Ártico este año habría sido mucho peor".

Imágenes y video de NASA Earth Observatory por Joshua Stevens, utilizando datos cortesía de la NASA Ozone Watch. Historia de Ellen Gray, Equipo de Noticias de Ciencias de la Tierra de la NASA, con Michael Carlowicz.

Puedes ver animaciones del agotamiento del ozono ártico aquí.

NASA Earth Observatory