Día Internacional de la Preservación de la capa de Ozono: contribución del CIAI

El día del Internacional de la Preservación de la capa de ozono tiene como lema “Ozono: Todo queda entre usted y los rayos UV”, y se centra en divulgar los efectos que ha tenido sobre la salud humana la disminución de la capa de ozono y qué consecuencias ha tenido la adopción posterior del Protocolo de Montreal. El papel del Centro de Investigación Atmosférica de Izaña de la Agencia Estatal de Meteorología (CIAI) se centra en la vigilancia y la investigación. Por una parte, aportando medidas de altísima calidad empleadas en la verificación de los modelos en los que se basan estos estudios y estimando las tendencias tanto del ozono como de la radiación ultravioleta y, por otro lado, contribuyendo en el conocimiento de los procesos que influyen en la evolución de la capa de ozono con estudios centrados en la región subtropical.

A finales del año pasado la ONU presentó el informe sobre la capa de ozono cuya principal conclusión es que la recuperación de la misma está íntimamente ligada a la evolución de la concentración de los gases que están provocando el cambio climático. El protocolo de Montreal ha funcionando, y los gases que destruyeron la capa de ozono han dejado de emitirse y comienzan ahora a disminuir; su permanencia en la atmósfera es tan larga que desde 1993 su concentración solo ha disminuido un 15%. La estimación actual es que la capa de ozono se recupere a mediados de este siglo de forma global y su manifestación más dramática, el agujero antártico, se recupere 25 años más tarde. Sin embargo esta recuperación que estamos observando no es sólo debida a la disminución de las sustancias que destructoras de la capa de ozono (CFCs principalmente). Estudios recientes demuestran, que esta recuperación se debe también al enfriamiento de la estratosfera provocado por el cambio climático y que ambos factores contribuyen en partes iguales.

Efectos en el medio ambiente

Este año la ONU ha publicado el informe sobre los efectos medioambientales de la disminución de la capa de ozono y cómo afecta a la salud humana a través de los cambios de en la radiación UV. Las principales conclusiones de este informe son:

• El conocimiento de los efectos de la disminución de la capa de ozono ha aumento mucho en estos años y el acuerdo científico es muy alto, pero la estimación de los efectos es muy complejo debido a los tres aspectos del problema: ambiental (evolución del ozono, cambio climático) , biológico, con un gran retardo entre la exposición a la radiación UV y su efectos (décadas) y, sobre todo, el comportamiento humano en nuestra exposición al sol (vacaciones, tendencias de moda y cánones de belleza…) .
• La adopción del protocolo de Montreal ha evitado un gran colapso global de la capa de ozono a mediados de este siglo que haría que prácticamente todo el planeta registrara índices UV de valor 25, cuando hoy un índice mayor a 11 se considera extremo (los registros de UV 25 solo se observan de forma excepcional y de forma muy localizada en zonas altas de los Andes).
• Los cambios futuros de la radiación UV, fuera de las zonas polares, son debidos a cambios de la nubosidad y a los aerosoles, fundamentalmente, mientras que el papel del ozono es secundario. La evolución de radiación UV va a influir de forma significativa en el cambio climático, aumentando las emisiones de CO2 de las plantas y material en descomposición, y es un factor determinante en la calidad del aire.
• Desde 1960 existe un aumento significativo de los cánceres de piel en todo el planeta doblándose el número de casos cada 10-20 años. Los cambios en el comportamiento respecto al sol, la moda de estar moreno, las vacaciones al sol, han sido más determinantes que el aumento en la radiación UV debido al deterioro de la capa de ozono. Sin embargo, la adopción del protocolo de Montreal ha prevenido la aparición de dos millones de nuevos casos de cáncer de piel cada año, en su estimación más conservadora. En un reciente informe la Agencia de protección del Medio Ambiente Americana (EPA) cifra en 300 millones los casos de cáncer de piel evitados desde 1980 hasta el 2100 por la adopción del Protocolo de Montreal.
• El debate que existe entre los efectos positivos y negativos de la radiación UVB, sobre todo por los efectos del déficit de Vitamina D, la exposición a la radiación UV y los riesgos para la salud, forman una U, donde ambos extremos son peligrosos.

El papel del CIAI

El papel del Centro de Investigación Atmosférica de Izaña (CIAI) de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) se centra en la vigilancia e investigación. Por una parte, aportando medidas de altísima calidad que alimentan y verifican los modelos en los que se basan estos estudios y estimando las tendencias tanto del ozono como de la radiación ultravioleta y por otro lado, contribuyendo a conocimiento de los procesos que influyen en estas tendencias con estudios centrados en la región subtropical.

El CIAI es el Centro Regional de Calibración de Ozono (RBCC-E) de la Red de Espectrofotómetros Brewer de Europa. Desde el año 2011, el RBCC-E transfiere su propia calibración, obtenida mediante calibraciones absolutas, al resto de equipos Brewer de la red mediante campañas regulares cofinanciadas por la Agencia Espacial Europea (ESA). El RBCC-E participa, además, en actividades formativas y en el desarrollo de nuevas tecnologías asociadas a la observación del ozono. El Observatorio de Izaña es, además, una de las estaciones de medida de referencia en el mundo reuniendo las medidas más precisas de ozono con los instrumentos Brewer, Ozonosondas, DOAS y FTIR, estos últimos en cooperación con el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial. (INTA) y con el Institute for Meteorology and Climate Research (IMK, Alemania), respectivamente. Estas medidas pertenecen al programa de Vigilancia Atmosférica Global (VAG) de la Organización Meteorológica Mundial (OMM), así como de la red de excelencia “Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC).

AEMET co-lidera la acción COST europea EUBREWNET, que tiene como objetivo facilitar de forma homogénea y consistente las medias de ozono, radiación ultravioleta espectral, y espesor óptico de aerosoles que proporcionan los espectrofotómetros Brewer instalados en Europa. En este proyecto participan 18 países europeos a los que se han sumado Estados Unidos, Canadá y Australia. Los científicos que participan en EUBREWNET trabajan de forma conjunta para mejorar y ampliar la caracterización y calibración de los instrumentos, así como el proceso y control de calidad de las observaciones. La base de datos del proyecto se aloja en AEMET donde se reciben las observaciones y son procesadas en tiempo real de forma centralizada. Esta base de datos da respuesta a nivel europeo a la demanda de organismos como la Organización Meteorológica Mundial, el Centro Mundial de Datos de Ozono y Ultravioleta (WOUDC, World Ozone and UV Data Centre), el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change), el Programa GMES (Global Monitoring for Environment and Security) de la Unión Europea para la vigilancia y observación de la Tierra y la atmósfera.

En colaboración con el grupo de sensores inteligentes de la Universidad de la Laguna (ULL), el RBCC-E participa en el proyecto ATMOZ liderado por el World Radiation Center (Suiza) y que tiene como objetivo la mejora de la precisión de las medidas de ozono. También en colaboración con este grupo se desarrolla el proyecto EGB-SVN, financiado por la Agencia Espacial Europea (ESA), en el que el CIAI es centro de calibración de la red de espectrofotómetros PANDORA (Pandonia). Este equipo recientemente desarrollado por la NASA, además de proporcionar la medida de ozono, proporciona medidas de NO2, SO2 y AOD utilizados para la validación del Satélite EarthCare. La ULL en colaboración con AEMET, y mediantes acuerdos científicos, proporciona servicios de calibración de sensores radiométricos a las empresas Luftblick y Kipp&Zonen que comercializan los instrumentos Pandora y Brewer, respectivamente. Estos instrumentos miden el ozono atmosférico y tienen como referencia la triada del (RBCC-E).

Además existe una estrecha colaboración con el Norte de África, Marruecos y Argelia. En este último opera un espectrofotómetro Brewer, en el corazón del Sahara (Tamanrasset). Otra contribución relevante es la pertenencia de Alberto Redondas, responsable del Programa de Ozono y radiación UV del CIAI, al Grupo de Asesoramiento Científico de Ozono (SAG-Ozone) de la OMM. Las actividades del OAI también tiene lugar en la Antártida donde, en colaboración con instituciones argentinas (Dirección Nacional del Antártico -DNA-, y Centro Austral de Investigaciones Científicas –CADIC- y el Servicio Meteorológico Nacional) y españolas (INTA y AEMET), el CIAI co-gestiona una estación de ozonosondeos en Ushuaia (Patagonia argentina). El RBCC-E da soporte a las medidas de ozono del Instituto Antártico Uruguayo en la estación de Base Artigas. En colaboración con la DNA y el FMI (Finnish Meteorological Institute) de Finlandia, gestionamos una red Antártica de radiómetros multicanal para la medida de Ozono y Radiación UV situadas en Ushuaia, Belgrano y Marambio. En estos momentos esta red, establecida en el año 2000, está en proceso de renovación.

Referencias:

The Montreal Protocol and the Human Health (http://www.unep.fr/ozonaction/information/mmcfiles/7738-e-TheMontrealProtocolandHumanHealth.pdf

ENVIRONMENTAL EFFECTS OF OZONE DEPLETION AND ITS INTERACTIONS WITH CLIMATE CHANGE: 2014 ASSESSMENT (http://ozone.unep.org/Assessment_Panels/EEAP/eeap_report_2014.pdf)

Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2014 (https://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ozone_2014/documents/Full_report_2014_Ozone_Assessment.pdf)

Estado de la capa de ozono, resumen del informe 2014 (https://speakerdeck.com/aredondas/el-estado-de-la-capa-de-ozono-dia-del-ozono-2014)

Fuente: AEMET - Centro de Investigación Atmosférica de Izaña (CIAI) http://izana.aemet.es/index.php