Los halógenos son un grupo de elementos químicos muy reactivos, entre los cuales se encuentran el cloro, el bromo y el yodo. Por su alta reactividad, pueden provocar que ciertas sustancias, como el ozono, un contaminante de la calidad del aire en capas bajas de la atmósfera, se descompongan más rápido de lo habitual.

Investigadores del CONICET lideraron un estudio internacional que demuestra, a través de un modelo computacional, que los halógenos liberados desde el hielo ártico tienen un impacto significativo en la reducción del ozono, no solo dentro del casquete polar, sino también sobre las latitudes medias (47°N a 60°N) del hemisferio norte, puntualmente durante la primavera. El trabajo, publicado en la prestigiosa revista PNAS, aporta datos hasta ahora desconocidos sobre un fenómeno natural que, pese a ser esencial a la hora de estudiar la calidad del aire, no ha sido aún contemplado en los modelos globales utilizados para hacer proyecciones sobre la evolución del clima.

“Hay una disminución en los niveles de ozono debido a la interacción con los halógenos, particularmente en primavera, en las latitudes medias del hemisferio norte. Esto es muy relevante desde el punto de vista social y del impacto sobre la calidad de aire urbano, ya que hay muchas personas que viven en esas latitudes. Canadá y toda la zona escandinava se ven fuertemente afectadas, impactando incluso sobre ciudades densamente pobladas de Estados Unidos y el resto de Europa”, comenta Rafael Fernandez, investigador del CONICET en el Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas (ICB, CONICET-UNCUYO), y uno de los líderes del estudio internacional junto a los becarios doctorales Lucas Berná y Orlando Tomazzeli.

El científico afirma que las masas de aire frío provenientes del Ártico llegan a las latitudes medias enriquecidas en halógenos y bajas en ozono, lo que termina siendo positivo para los habitantes de esas zonas, ya que se trata de un fenómeno natural que colabora con la reducción de la contaminación regional asociada a este elemento gaseoso.

En el Ártico, durante la primavera, las bajas temperaturas y la luz solar intensa crean condiciones especiales donde los halógenos, que son emitidos de forma natural desde el océano y se depositan sobre la superficie de la nieve y el hielo, reaccionan y se reciclan mediante procesos fotoquímicos. “Todos los años, en primavera, hay un pulso de emisión de halógenos que ocurre desde los polos, que, comparado con la emisión de halógenos globales de todo el planeta, no es importante; pero que si uno se limita a las regiones polares y su periferia, puede llegar a producir una reducción de entre un 10 a un 40 por ciento en los niveles de ozono superficial, dependiendo de la latitud”, explica el científico, quien pudo realizar parte de su investigación en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España gracias al Programa de Financiamiento Parcial de Estadías Breves en el Exterior del CONICET para investigadores asistentes y adjuntos, y agrega: “Además, nuestro modelo predice que el fenómeno también ocurre en la Antártida y estamos trabajando actualmente para evaluar si estos pulsos de halógenos pueden alcanzar la Patagonia durante la primavera Austral”.

El estudio es la continuación de una serie de trabajos realizados previamente por el equipo científico relacionados con la interacción química-clima que poseen los halógenos naturales. En este sentido, además, presenta una evaluación y una comparación temporal del impacto de los halógenos sobre el ozono troposférico (el más cercano a la superficie de la Tierra) desde tiempos preindustriales hasta la actualidad: “En las simulaciones hemos observado que el impacto de los halógenos ha cambiado con el tiempo. Cuando las sustancias emitidas desde los polos se mezclan con los contaminantes emitidos por la acción humana desde las ciudades, ocurren una serie de reacciones que alteran la eficiencia química y la intensidad de las emisiones. A ese fenómeno, nosotros lo hemos llamado Amplificación Antropogénica de las Emisiones Naturales (AANE, por sus siglas en inglés) y permite explicar la diferencia entre lo que ocurre hoy y lo que ocurría en tiempos preindustriales. Nuestra estimación es que la intensidad de este proceso en el Ártico ha cambiado hasta un 6 u 8 por ciento, y se espera que hacia el futuro siga cambiando”, comenta Fernandez.

En conclusión, el estudio subraya la importancia de comprender cómo los halógenos emitidos naturalmente desde el hielo polar interactúan con el ozono y cómo estas interacciones han cambiado a lo largo del tiempo, especialmente bajo la influencia de la actividad humana. Estos hallazgos no solo revelan detalles críticos sobre la química atmosférica, sino que también destacan la necesidad de seguir investigando cómo los cambios en el clima y la contaminación podrían amplificar o alterar estos procesos en el futuro. “En un contexto más amplio, este proyecto busca determinar cuál es la “línea de base” natural que poseen las emisiones provenientes de la Antártida y el Ártico sobre los niveles de ozono y metano existentes en las regiones periféricas y prístinas del hemisferio sur, así como sobre las regiones densamente pobladas en las latitudes altas del hemisferio norte. La comprensión de estos fenómenos es clave para desarrollar estrategias que mitiguen sus efectos en la salud pública y el cuidado del medio ambiente”, concluye el científico

Referencia bibliográfica:

Fernandez Rafael P., Berná Lucas, Tomazzeli Orlando, Mahajan Anoop S., Li Qinyi, Kinnison Douglas E., Wang Siyuan, Lamarque Jean-François, Tilmes Simone, Skov Henrik, Cuevas Carlos A., Saiz López, Alfonso (2024) Arctic halogens reduce ozone in the northern mid-latitudes. PNAS. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2401975121

Fuente: conicet.gov.ar