40 años después del Convenio de Viena, la capa de ozono se recupera

La capa protectora de ozono de la Tierra se está recuperando, un éxito que comenzó hace 40 años con el Convenio de Viena. Las mediciones atmosféricas globales son cruciales para la regulación y vigilancia de las sustancias que agotan la capa de ozono. Con sus datos procedentes de la estación de investigación alpina de Jungfraujoch, los investigadores de Empa forman parte de la red mundial de mediciones, e incluso detectan regularmente sustancias hasta ahora desconocidas.

El pasado 22 de marzo se cumplió el 40 aniversario del Convenio de Viena para la protección de la capa de ozono. Este acuerdo internacional sentó las bases para la protección mundial de la capa de ozono estratosférico en 1985 y constituyó el fundamento del Protocolo de Montreal, que se adoptó posteriormente y regula la eliminación gradual de las sustancias que agotan la capa de ozono, como los clorofluorocarburos (CFC). Gracias a un seguimiento científico continuo y a medidas políticas, la capa de ozono se ha recuperado desde entonces.

En la estación de medición de Jungfraujoch (Suiza) los investigadores del Empa se interesan por dos tipos de masas de aire: por un lado, el aire limpio que apenas se ve influido por las emisiones europeas, por ejemplo del Atlántico. Sirve de referencia para la contaminación de fondo en el hemisferio norte y ayuda a detectar tendencias globales en hidrocarburos halogenados. Por otro lado, la estación de medición de alta montaña también capta el aire contaminado de varias regiones «cercanas», lo que permite identificar zonas o países concretos que emiten los contaminantes en cuestión.

Según Martin Vollmer, investigador del Empa, un ejemplo típico son los fuertes vientos del sur conocidos en Suiza como «Föhn». «En tales condiciones meteorológicas, el aire procedente del valle del Po, muy industrializado y densamente poblado en el norte de Italia, llega al Jungfraujoch. Estas masas de aire suelen contener muchos contaminantes, que analizamos en detalle para comprender mejor sus fuentes y distribución.»

Descubrir nuevas sustancias

Además de vigilar sustancias bien conocidas, la estación de Jungfraujoch desempeña un papel clave en el descubrimiento de nuevos compuestos que agotan la capa de ozono y otros compuestos halogenados que afectan al clima. Por ejemplo, en la estación de medición de alta montaña se midieron por primera vez anestésicos halogenados y muchos hidrofluorocarbonos (HFC) nuevos, que ahora están regulados en una ampliación del Protocolo de Montreal.

Los investigadores de Empa también pudieron detectar nuevos sustitutos de los CFC prohibidos, conocidos como hidrofluoroolefinas (HFO). También lograron detectar las primeras sustancias del mundo que se liberan a la atmósfera exclusivamente como subproductos de procesos de fabricación industrial. «Como algunas de estas sustancias también afectan a la capa de ozono, nuestras mediciones ayudan a descubrir posibles lagunas en el Protocolo de Montreal y a garantizar su eficacia a largo plazo», explica Reimann.

La vigilancia continua es esencial para descubrir nuevas sustancias. En cuanto los investigadores de Empa clasifican un nuevo compuesto como relevante, se incluye en la red AGAGE y en otros programas de medición. «Con las nuevas sustancias, la contaminación suele ser baja al principio. Sólo cuando se liberan regularmente a la atmósfera pueden identificarse emisiones mayores y sus fuentes», explica Alina Begley, investigadora postdoctoral de Empa que rastrea las nuevas sustancias que agotan la capa de ozono. «Por ejemplo, cuando la hidrofluoroolefina HFO-1234yf se registró aquí por primera vez en 2011, la concentración era aún muy baja. Hoy es el componente refrigerante más utilizado en los sistemas de aire acondicionado de los coches de todo el mundo.»

Calibración para la red mundial de medición

El corazón de la estación de investigación de Jungfraujoch es el sistema de medición Medusa, un cromatógrafo de gases-espectrómetro de masas desarrollado específicamente para la red AGAGE, que mide automáticamente numerosos gases traza en la atmósfera. Los procedimientos de calibración normalizados son esenciales para determinar con precisión incluso las concentraciones más bajas de sustancias que agotan la capa de ozono. Martin Vollmer utiliza muestras de aire limpio de referencia proporcionadas por el Instituto Oceanográfico Scripps de California. «Las utilizamos para calibrar todos los dispositivos de medición de la red mundial con el fin de registrar con precisión incluso las concentraciones extremadamente bajas, hasta una milmillonésima parte de la concentración de CO₂».

Medición continua de contaminantes

La estación de investigación alpina de Jungfraujoch, situada a 3.580 metros sobre el nivel del mar en una cima de los Alpes centrales suizos, es la más alta de su clase. Gracias a su ubicación única, su accesibilidad durante todo el año y su excelente infraestructura, ofrece las condiciones ideales para realizar mediciones a largo plazo de gases traza en la troposfera libre. Junto con la Oficina Federal de Medio Ambiente (FOEN), Empa registra continuamente contaminantes atmosféricos, gases de efecto invernadero y sustancias que agotan la capa de ozono en la Red Nacional de Vigilancia de la Calidad del Aire (NABEL) y en la red mundial AGAGE. Esta completa infraestructura analítica también permite comprobar los valores límite e identificar las fuentes de contaminantes en Europa.