'Detectives' del aire, en busca de los químicos que acaban con el ozono

Fue una estación de investigaciones al lado de un volcán, a 4 mil  metros sobre el nivel del mar, la que recogió la señal clave: a pesar de una prohibición internacional, alguien, en algún lugar, estaba emitiendo un elemento contaminante para el ozono.

Stephen Montzka, de la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA, en inglés), fue el primero en darse cuenta. Su análisis de datos desde 2013 indicaba que el CFC-11, una sustancia química peligrosa, había dejado de disminuir.

Pero fueron los datos de Mauna Loa los que lo convencieron.

Desde la década de 1950, el Observatorio Mauna Loa, en el gigantesco volcán hawaiano del mismo nombre, ha monitoreado el aire a su paso por el océano Pacífico. En mayo de 2018, un artículo publicado en la revista Nature reveló un descubrimiento preocupante: el CFC-11 viajaba sobre el Pacífico desde el este de Asia.

Al "olfatear el aire" y monitorear los niveles de varios gases en él, los científicos pueden detectar la presencia de contaminantes. Esta es la historia de cómo lo hacen.

Algo sopla desde Asia

Los clorofluorocarbonos (CFC) fueron prohibidos a nivel internacional en 1996 en el Protocolo de Montreal, donde la comunidad internacional decidió tomar medidas para proteger el ozono, una capa de gas en la atmósfera que impide la entrada de la radiación ultravioleta del sol.

A medida que los CFC permanecen a la atmósfera, liberan cloro en forma de gas, que destruye el ozono.

Pero Montzka y sus colegas notaron que, desde 2012, la tasa de disminución de un CFC en particular, el triclorofluorometano (CFC número 11), se había desviado.

Hubo varios indicios que apuntaban a una posible nueva fuente de CFC-11, afirma Alistair Manning, coautor del artículo de Nature e investigador de Met Office, el servicio metereológico de Reino Unido.

Esto incluía el hecho de que la diferencia en los niveles de CFC-11 atmosféricos era divergente entre el hemisferio norte y sur.

Esta situación "apuntó al hecho de que tal vez haya nuevas emisiones en el hemisferio norte", dice.

Manning usó la herramienta de modelado de dispersión atmosférica de Met Office y encontró que cuando disminuían las mediciones de CFC-11 de Montzka en Mauna Loa, había menos viento desde Asia Oriental.

Cuando salió esa noticia, la ONU, por ejemplo, lanzó una investigación. Pero el artículo de Nature también llamó la atención de la Agencia de Investigación Ambiental (EIA), una ONG que lucha contra el crimen ambiental.

Clare Perry, activista de la agencia, contactó junto a su equipo a varias compañías chinas que procesan químicos o fabrican productos que podrían aislarse con espuma que contiene burbujas de CFC-11.
Las respuestas fueron sinceras. Al parecer, un representante de una empresa dijo: "Compramos CFC-11 y lo mezclamos. Ya ves, nadie viene a inspeccionar nuestros procesos de trabajo".

En total, la EIA dice que recibió información de 18 compañías que usan CFC-11 de alguna forma, a menudo para inflar espuma aislante de electrodomésticos y construcciones.

El desafío ahora es demostrar que tal actividad puede explicar el volumen adicional de CFC-11 que se libera cada año: cerca de 13 millones de kilogramos, según Montzka y sus colegas.

CO2 sobre California

Al igual que con los CFC, parte del objetivo de vigilar la atmósfera es ver si los países están informando con precisión la cantidad de ciertos contaminantes que han emitido en un período determinado.

A principios de este año, un periódico informó que California parece estar catalogando con precisión sus emisiones de dióxido de carbono (CO2) de combustibles fósiles.

Para verificarlo, Heather Graven, investigadora del Imperial College de Londres y coautora del artículo de Nature, utilizó una espectrometría de masas con acelerador para medir la proporción de diferentes tipos de carbono en el CO2 en la atmósfera.

El carbono 14 es un carbono nuevo y ligeramente radiactivo que se produce de manera natural en la atmósfera. El carbono de los combustibles fósiles ha existido durante muchos millones de años y, en consecuencia, ha decaído hasta convertirse en carbono 12, que tiene una masa un poco más pequeña y no es radiactivo.

Por lo tanto, una menor proporción de carbono 14 a carbono 12 significa que las emisiones de CO2 de los combustibles fósiles están en aumento.

"A partir de los datos que tenemos, e incorporando modelos atmosféricos, encontramos que lo que observamos es muy similar a lo que esperábamos", dice Graven.

Pistas nucleares

Lo que flota en el aire no solo nos habla sobre la contaminación por combustibles fósiles o productos químicos prohibidos. También puede revelar actividad no registrada con armas nucleares y materiales radiactivos utilizados en la industria de la energía nuclear.

Existe una red mundial de monitoreo de radionucleidos que toma muestras constantes del aire en un esfuerzo por detectar radiaciones inesperadas.

Después de un accidente o explosión nuclear, los isótopos radiactivos son liberados a la atmósfera y arrastrados por el viento. Las estaciones de todo el mundo toman muestras del aire una vez al día y pueden decir qué isótopos encuentran.

En octubre de 2017, el Instituto Francés de Protección Radiológica y Seguridad Nuclear (IRSN) reveló que varias redes europeas habían detectado un pequeño y extraño incremento del isótopo rutenio-106.
El IRSN fue rápido para determinar que los niveles no serían dañinos para la salud humana, pero su descubrimiento fue una preocupación, recuerda Jean-Luc Lachaume en el IRSN.

"Este nivel de actividad es inusual", dice. "Ese radionucleido es un indicador de un incidente o accidente en una planta nuclear".

Informaciones públicas levantaron sospechas de que la fuente del radionucleido era Mayak, una planta de isótopos en Rusia, que debía producir cesio 144 en 2017, una tarea que implicaba producir, a su vez, rutenio-106.

Además, el análisis de los patrones del viento, al igual que el trabajo realizado para investigar la fuente del CFC-11, sugirió que el lugar de origen estaba en el este de Rusia.

Cuando se les preguntó a las autoridades rusas, dijeron que no había ocurrido ningún incidente de seguridad en Mayak. Lachaume no sabe con exactitud qué pensar. "Hay algunos misterios en el universo", dice, "y este es uno de ellos".

Pero con los científicos de todo el mundo "olisqueando el aire", algunos misterios son cada vez más fáciles de resolver. A raíz de los accidentes nucleares o de las emisiones ilegales no declaradas, estas personas suelen ser las primeras en revelar una verdad que de otro modo sería invisible.