El océano podría convertirse en fuente de clorofluorocarbonos que destruyen el ozono hacia 2075, según una nueva investigación.
Actualmente, el océano absorbe de la atmósfera los clorofluorocarbonos, o CFC, y los retiene durante siglos.
Pero pronto podría revertir su papel histórico como sumidero de estas sustancias químicas, lo que agravaría aún más la crisis climática.
Los océanos del mundo son un vasto depósito de gases, entre ellos los clorofluorocarbonos, o CFC, que destruyen el ozono. Absorben estos gases de la atmósfera y los arrastran a las profundidades, donde pueden permanecer retenidos durante siglos e incluso más.
Desde hace tiempo se utilizan los CFC marinos como trazadores para estudiar las corrientes oceánicas, pero se suponía que su impacto en las concentraciones atmosféricas era insignificante. Ahora, investigadores del MIT han descubierto que los flujos oceánicos de al menos un tipo de CFC, conocido como CFC-11, sí afectan a las concentraciones atmosféricas. En un estudio publicado hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences, el equipo informa de que el océano global revertirá su papel histórico como sumidero de este potente producto químico destructor del ozono.
Los investigadores prevén que, en el año 2075, los océanos emitirán más CFC-11 a la atmósfera de lo que absorben, y que hacia 2130 emitirán cantidades detectables de la sustancia química. Además, con el aumento del cambio climático, este cambio se producirá 10 años antes. Las emisiones de CFC-11 procedentes del océano prolongarán de forma efectiva el tiempo medio de permanencia de la sustancia química, que permanecerá cinco años más en la atmósfera de lo que lo haría en otro caso. Esto podría afectar a futuras estimaciones de las emisiones de CFC-11.
Los nuevos resultados podrían ayudar a científicos y responsables políticos a identificar con mayor precisión las futuras fuentes de esta sustancia química, que hoy está prohibida en todo el mundo en virtud del Protocolo de Montreal.
«Cuando lleguemos a la primera mitad del siglo XXII, habrá un flujo procedente del océano tan grande que podría parecer que alguien está incumpliendo el Protocolo de Montreal, pero en realidad podría ser simplemente lo que sale del océano», afirma la coautora del estudio Susan Solomon, catedrática Lee y Geraldine Martin de Estudios Ambientales del Departamento de Ciencias de la Tierra, la Atmósfera y los Planetas del MIT. «Es una predicción interesante y ojalá ayude a los futuros investigadores a no confundirse sobre lo que está ocurriendo».
Entre los coautores de Solomon se encuentran el autor principal, Peidong Wang, además de Jeffery Scott, John Marshall, Andrew Babbin, Megan Lickley y Ronald Prinn, del MIT; David Thompson, de la Universidad Estatal de Colorado; Timothy DeVries, de la Universidad de California en Santa Bárbara; y Qing Liang, del Centro Espacial Goddard de la NASA.
Un océano sobresaturado
El CFC-11 es un clorofluorocarbono que se utilizaba habitualmente para fabricar refrigerantes y espumas aislantes. Cuando se emite a la atmósfera, la sustancia desencadena una reacción en cadena que acaba destruyendo el ozono, la capa atmosférica que protege la Tierra de la radiación ultravioleta nociva. Desde 2010, la producción y el uso de esta sustancia química se han eliminado progresivamente en todo el mundo en virtud del Protocolo de Montreal, un tratado mundial que tiene como objetivo restablecer y proteger la capa de ozono.
Desde su eliminación progresiva, los niveles de CFC-11 en la atmósfera han ido disminuyendo de forma constante, y los científicos estiman que el océano ha absorbido alrededor del 5 al 10 por ciento de todas las emisiones fabricadas de CFC-11. Sin embargo, a medida que las concentraciones de esta sustancia química sigan disminuyendo en la atmósfera, se prevé que el CFC-11 se sobresature en el océano, lo que lo convertirá en una fuente en lugar de un sumidero.
«Durante algún tiempo, las emisiones humanas fueron tan grandes que lo que pasaba al océano se consideraba insignificante», afirma Solomon. «Ahora, a medida que intentamos eliminar las emisiones humanas, comprobamos que ya no podemos ignorar por completo lo que hace el océano».
Un depósito que se debilita
En su nuevo artículo, el equipo del MIT buscó determinar cuándo el océano se convertiría en fuente de la sustancia química y en qué medida contribuiría a las concentraciones de CFC-11 en la atmósfera. También trataron de comprender cómo el cambio climático afectaría en el futuro a la capacidad del océano para absorber esta sustancia química.
Los investigadores utilizaron una jerarquía de modelos para simular la mezcla dentro del océano y la atmósfera, y entre ambos. Partieron de un modelo sencillo de la atmósfera y de las capas superior e inferior del océano, tanto en el hemisferio norte como en el sur. Introdujeron en este modelo las emisiones antropogénicas de CFC-11 comunicadas a lo largo de los años y, a continuación, ejecutaron el modelo hacia adelante en el tiempo, de 1930 a 2300, para observar los cambios en el flujo de la sustancia química entre el océano y la atmósfera.
Después sustituyeron las capas oceánicas de este modelo sencillo por el modelo de circulación general del MIT, o MITgcm, una representación más sofisticada de la dinámica oceánica, y ejecutaron simulaciones similares de CFC-11 durante el mismo periodo de tiempo.
Ambos modelos reprodujeron niveles atmosféricos de CFC-11 hasta la actualidad que coincidían con las mediciones registradas, lo que dio confianza al equipo en su enfoque. Al analizar las proyecciones futuras de los modelos, observaron que el océano empezó a emitir más cantidad de la sustancia química de la que absorbía, alrededor de 2075. Hacia 2145, el océano emitiría CFC-11 en cantidades detectables según los estándares actuales de monitorización.
La absorción oceánica del siglo XX y la liberación futura de gases también afectan al tiempo efectivo de permanencia de la sustancia química en la atmósfera, reduciéndolo varios años durante la absorción y aumentándolo hasta 5 años a finales de 2200.
El cambio climático acelerará este proceso. El equipo utilizó los modelos para simular un futuro con un calentamiento global de unos 5 grados Celsius en 2100, y comprobó que el cambio climático adelantará en 10 años el cambio del océano a fuente y producirá niveles detectables de CFC-11 hacia 2140.
«En general, un océano más frío absorberá más CFC», explica Wang. «Cuando el cambio climático calienta el océano, este se convierte en un depósito más débil y además liberará gases un poco más rápido».
«Aunque no hubiera cambio climático, a medida que los CFC se degradan en la atmósfera, el océano acaba teniendo demasiado en relación con la atmósfera y terminará devolviéndolos», añade Solomon. «Creemos que el cambio climático hará que eso ocurra incluso antes. Pero el cambio no depende del cambio climático».
Sus simulaciones muestran que el cambio del océano se producirá algo más rápido en el hemisferio norte, donde se prevé que los patrones de circulación oceánica a gran escala se ralenticen, dejando más gases en el océano superficial para que escapen de nuevo a la atmósfera. Sin embargo, para conocer los factores exactos que provocan la inversión del océano se necesitarán modelos más detallados, que los investigadores pretenden explorar.
«Algunos de los próximos pasos serían hacerlo con modelos de mayor resolución y centrarse en los patrones de cambio», afirma Scott. «Por ahora, hemos abierto algunas nuevas preguntas importantes y hemos dado una idea de lo que podría observarse».
Esta investigación contó en parte con el apoyo de la Fundación VoLo, la Fundación Simons y la Fundación Nacional para la Ciencia.
