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Día internacional de la Preservación de la capa de ozono 2020

16/09/2020 El tema de este año "Ozono para la vida: 35 años de protección de la capa de ozono" celebra más de tres décadas de notable cooperación internacional para proteger la capa de ozono y el clima bajo el Protocolo de Montreal. También recuerda la necesidad de mantener esa cooperación para garantizar un planeta saludable. El agujero de ozono Antártico de 2019 fue uno de los menores registrado desde 1990. En contraste, durante el año 2020 se ha observado un récord en disminución de la capa de ozono en el Ártico.

El 16 de septiembre fue proclamado por la Asamblea General de las Naciones Unidas, en resolución 49/114, de diciembre de 1994, como el Día Internacional de la Preservación de la Capa de Ozono conmemorando la firma, en esa misma fecha del año 1987, del Protocolo de Montreal. El tema elegido para el Día Internacional de la Preservación de la Capa de Ozono de 2020 es "Ozono para la vida: 35 años de protección de la capa de ozono" https://ozone.unep.org/ozone-day/ozone-life-35-years-ozone-layer-protection

Según indica el informe publicado por la Organización Meteorológica Mundial (OMM): "Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2018" [1], en algunas zonas del planeta la capa de ozono se ha recuperado a una tasa de entre el 1 y el 3% por década desde el año 2000. Según este mismo informe, proyectando esas tasas, en el Hemisferio Norte a latitudes medias la capa de ozono se recuperaría completamente en la década de 2030, mientras en el Hemisferio Sur lo haría en la década de 2050. Las zonas polares no se recuperarían hasta el año 2060.

La importancia de la capa de ozono

El ozono estratosférico nos protege de los efectos perjudiciales derivados de una sobre exposición a la radiación ultravioleta, principalmente la derivada de aquella radiación más energética y que produce los efectos más adversos sobre los ecosistemas y sobre la salud humana. Además, su relevancia es aún mayor si tenemos en cuenta la pequeña proporción en la que se encuentra en la atmósfera.

Destrucción de la capa de ozono

Al aproximarse la primavera austral, comienza la destrucción de ozono sobre la Antártida. Este proceso empieza a gestarse durante el invierno austral, cuando se alcanzan en dicha región temperaturas especialmente bajas (por debajo de -78ºC). A estas temperaturas se empiezan a formar nubes mezcla de agua y ácido nítrico denominadas nubes estratosféricas polares (PSC en inglés), en el seno de las cuales ocurren una serie de reacciones químicas que convierten compuestos halogenados inactivos provenientes de los CFCs y Halones en especies muy activas, especialmente compuestos de cloro y bromo. Estos compuestos, una vez inciden los primeros rayos de luz coincidiendo con el final del invierno y el principio de la primavera austral, reaccionan rápidamente liberando átomos de cloro y bromo muy reactivos, que atacan a las moléculas de ozono a través de un ciclo catalítico al final del cual, se vuelve a recuperar dicho átomo halogenado que está nuevamente disponible para destruir otra molécula de ozono. Se estima que un simple átomo de cloro puede llegar a destruir miles de moléculas de ozono.

El agujero de ozono en la Antártida empieza a producirse durante el mes de agosto con la llegada de los primeros rayos solares a la zona, y alcanza su máxima extensión entre mediados de septiembre y principios de octubre, momento en el que la radiación solar incidente comienza a calentar la masa de aire antártica que permite la regeneración del ozono.

Evolución de la capa de ozono durante 2019 y 2020

El agujero de ozono Antártico de 2019 fue uno de los menores en el registro desde 1990. El Protocolo de Montreal ha sido un éxito y estas sustancias están disminuyendo pero su concentración es suficientemente alta para mantener la destrucción de la capa de ozono durante la primavera Antártica. La mejora observada en 2019 es debida a las condiciones meteorológicas en la estratosfera polar antártica, mucho más activa de lo normal, lo que ocasionó que el agujero de ozono fuese el más corto desde que tenemos registros.

Comparativa que muestra la evolución anual de la extensión media del agujero de ozono (millones de Km2) y los valores mínimos de ozono en columna medios (UD) obtenidos por la NASA durante los periodos de mayor destrucción de ozono, desde 1979. (Fuente: NASA Ozone Watch, http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/ [2]
Comparativa que muestra la evolución anual de la extensión media del agujero de ozono (millones de Km2) y los valores mínimos de ozono en columna medios (UD) obtenidos por la NASA durante los periodos de mayor destrucción de ozono, desde 1979. (Fuente: NASA Ozone Watch, http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/ [2]

Durante el año 2020 se ha observado un récord en disminución de la capa de ozono en el Ártico que es debida, entre otros factores, a la meteorología. Durante la primavera la circulación estratosférica ha sido especialmente débil. Esta circulación transporta aire rico en ozono de manera similar a los sistemas meteorológicos en la baja atmósfera. La ausencia de estos sistemas dio lugar a un inusual vórtice polar durante el invierno. El aire en el vórtice quedó aislado y, siendo su temperatura muy baja, las reacciones de destrucción de ozono debidas a las SDO se vieron favorecidas, provocando el mayor agujero de ozono Ártico registrado hasta la fecha.

Agujero de ozono sobre el Ártico durante el año 2020 observado por el instrumento TROPOMI a bordo del satélite Sentinel 5P
Agujero de ozono sobre el Ártico durante el año 2020 observado por el instrumento TROPOMI a bordo del satélite Sentinel 5P

Los últimos informes publicados sobre la evolución de la capa de ozono (Ozone Assessment WMO/UNEP 2018 [1], LOTUS-SPARC 2019 [3]) indican que los niveles de las Sustancias Destructoras de la capa de Ozono (SDO) siguen disminuyendo desde hace 20 años, y que la capa de ozono se está recuperando, observándose desde 2010 una tendencia positiva en la alta estratosfera. Nuestra capacidad de seguir estos eventos en la capa de ozono depende de nuestra red de observación. El mantenimiento de estas observaciones es de vital importancia para entender las interacciones entre el ozono y el cambio climático, la recuperación de la capa de ozono y los futuros efectos sobre esta.

La vigilancia de la capa de ozone en AEMET

La Agencia Estatal de Meteorología vigila la Capa de Ozono en tiempo real a través de la red de espectrofotómetros Brewer instalados en A Coruña, Madrid, Zaragoza, Murcia, Izaña (Tenerife), Santa Cruz de Tenerife y El Arenosillo (INTA, Huelva), y mediante la realización semanal de ozonosondeos en las estaciones de Madrid y Santa Cruz de Tenerife. Los datos obtenidos, una vez validados, se envían diariamente al Centro Mundial de Datos de Ozono y Radiación UV (WOUDC) en Canadá, por encargo de la Organización Meteorológica Mundial, con el fin de confeccionar los mapas de espesor total de ozono en el Hemisferio Norte. La información diaria del contenido de ozono en columna en todas las estaciones de la red se publica diariamente en la página web de AEMET

https://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/radiacion/ozono?datos=mapa

El Centro de Investigación Atmosférica de Izaña (CIAI) de la Agencia Estatal de Meteorología, situado en la isla de Tenerife, es el Centro Regional de Calibración de Ozono (RBCC-E) de la Red de Espectrofotómetros Brewer de Europa. El RBCC-E desde el año 2011 transfiere su propia calibración, obtenida mediante calibraciones absolutas, al resto de la red en campañas regulares cofinanciadas por la Agencia Espacial Europea (ESA). El CIAI también es el centro de calibración de ozono de la red de espectrofotómetros PANDORA ( https://www.pandonia-global-network.org) financiada por las agencias espaciales ESA y NASA. El Observatorio de Izaña es, asimismo, una de las estaciones de medida de referencia en el mundo reuniendo las medidas más precisas de ozono.

AEMET dirige y gestiona la red EUBREWNET (European Brewer Network / https://ww.eubrewnet.org) red de observación de ozono mundial. En la actualidad engloba a más de 60 instrumentos instalados en los cinco continentes. AEMET mantiene esta red alojando en sus servidores la base de datos (http://rbcce.AEMET.es/eubrewnet), procesando en tiempo real las observaciones de ozono de todo el mundo y enlazándolas con la base de datos mundial de ozono (WOUDC) de Toronto (Canadá).

Red de estaciones de medida de ozono integradas en EUBREWNET
Red de estaciones de medida de ozono integradas en EUBREWNET

AEMET dispone de una red de medida de radiación ultravioleta que consta de más de veinticinco estaciones distribuidas a lo largo de todo el territorio nacional y cuyos datos se muestran en la web de AEMET junto con los valores de ozono total en columna https://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/radiacion/ultravioleta?datos=mapa

También se encuentra en operación un sistema de predicción del índice ultravioleta (UVI) con cielos despejados para todos los municipios españoles. Este índice se calcula diariamente a partir de los valores de ozono previstos por el modelo numérico global de la atmósfera del Centro Europeo de Predicción a Plazo Medio https://www.aemet.es/es/eltiempo/prediccion/radiacionuv

En AEMET existe un modelo de transporte químico llamado MOCAGE, desarrollado por Météo France y utilizado en AEMET en virtud de un convenio de colaboración entre ambas instituciones, que proporciona información de composición química de la atmósfera para realizar predicciones operativas de calidad del aire sobre la Península. Adicionalmente, y de manera no operativa, también se dispone de un sistema de predicción que abarca otras regiones de interés, como es en este caso la región antártica.

Referencias

[1] Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2018. Organización Meteorológica Mundial (OMM)

https://ozone.unep.org/sites/default/files/2019-05/SAP-2018-Assessment-report.pdf

[2] Ozone Hole Watch. Goddard Space Flight Center. National Aeronautics and Space Administration

https://ozonewatch.gsfc.nasa.gov

[3] SPARC report "Long-term Ozone Trends and Uncertainties in the Stratosphere (LOTUS)"

https://www.sparc-climate.org/publications/sparc-reports/sparc-report-no-9/

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