Un nuevo estudio de la Universidad de Harvard revela que la capa protectora de ozono estratosférico sobre el centro de los Estados Unidos es vulnerable a la erosión durante los meses de verano por reacciones químicas que agotan la capa de ozono. exponer a la gente, ganado y cultivos a los efectos nocivos de la radiación ultravioleta.

Los potentes sistemas de tormentas comunes a las Grandes Llanuras inyectan vapor de agua que, con variaciones de temperatura observadas, puede desencadenar las mismas reacciones químicas en el centro de los Estados Unidos que son la causa de la pérdida de ozono en las regiones polares, según un nuevo artículo publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

El papel, dirigido por James G. Anderson, el Profesor Philip S. Weld de Química Atmosférica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard, encontró que las concentraciones de ozono estratosférico en los Estados Unidos en verano son vulnerables tanto a los aumentos en el vapor de agua como a las variaciones observadas en la temperatura de los sistemas de tormentas en las Grandes Llanuras. Mayor frecuencia e intensidad de estos sistemas de tormentas, así como disminuciones a largo plazo de las temperaturas estratosféricas, se espera que acompañe al cambio climático.

Usando extensas observaciones de aeronaves en la estratosfera ártica desde principios de la década de 2000, Los investigadores establecieron el marco químico que define las tasas de pérdida de ozono mejoradas con respecto a la temperatura y el vapor de agua. Luego emplearon observaciones recientes de radar meteorológico NEXRAD para demostrar que, en promedio, 4000 tormentas cada verano penetran en la estratosfera sobre el centro de Estados Unidos. que es mucho más frecuente de lo que se pensaba anteriormente.

Esta combinación de circunstancias coloca a la estratosfera sobre estados como Texas, Oklahoma, Kansas, Nebraska, Iowa, Misuri, las Dakotas y los estados que bordean las Grandes Llanuras, en riesgo de reacciones químicas que agotan el ozono durante el verano, potencialmente conduciendo a niveles más altos de exposición a la dañina luz ultravioleta del sol.

"Estos desarrollos no se predijeron anteriormente y representan un cambio importante en la evaluación del riesgo de aumento de la radiación ultravioleta en el centro de los EE. UU. En verano". "dijo Mario J. Molina de la Universidad de California en San Diego, el ganador del premio Nobel de química estratosférica de 1995, que no participó en esta investigación.

El ozono estratosférico es uno de los aspectos más delicados de la habitabilidad del planeta. En la estratosfera solo hay una cantidad mínima de ozono para proteger a los seres humanos de la radiación ultravioleta. animales y cultivos. La investigación médica específica de los Estados Unidos ha determinado que una disminución del 1 por ciento en la cantidad de ozono en la estratosfera corresponde a un aumento del 3 por ciento en la incidencia de cáncer de piel humana. En la actualidad, solo en los EE. UU. Se informan 3,5 millones de casos nuevos de cáncer de piel cada año. Por lo tanto, por cada 1 por ciento de reducción de ozono, habría 100 adicionales, 000 nuevos casos de cáncer de piel anualmente en los Estados Unidos.

"Las tormentas que hidratan la estratosfera pueden tener importantes impactos locales y regionales en el balance de radiación y el clima de la Tierra, "dijo Cameron R. Homeyer de la Universidad de Oklahoma, un co-investigador en el papel. "Este trabajo demuestra nuestro creciente conocimiento de tales tormentas utilizando observaciones terrestres y aéreas y evalúa su potencial para agotar el ozono estratosférico ahora y en el futuro. Los resultados motivan fuertemente la necesidad de aumentar las observaciones meteorológicas y químicas de tales tormentas".

"Todos los años, se registran fuertes pérdidas de ozono estratosférico en las regiones polares, trazables al cloro y bromo añadidos a la atmósfera por clorofluorocarbonos industriales y halones, "dijo Steven C. Wofsy, el profesor Abbott Lawrence Rotch de Ciencias Atmosféricas y Ambientales en SEAS y coautor del estudio. "El nuevo artículo muestra que el mismo tipo de química podría ocurrir en el centro de Estados Unidos, desencadenado por sistemas de tormentas que introducen agua, o la próxima erupción volcánica, o aumentando los niveles de dióxido de carbono atmosférico. Todavía no sabemos qué tan cerca estamos de alcanzar ese umbral ".

La comunidad científica ha observado las reacciones químicas que atacan al ozono sobre las regiones polares en invierno, pero la importante combinación de observaciones que definen la causa y la tasa de pérdida de ozono estratosférico nunca se ha realizado en el centro de los Estados Unidos en verano. Esto representa una deficiencia importante en la capacidad de los investigadores para pronosticar aumentos en la radiación ultravioleta que podrían resultar de un evento volcánico o cambio climático ahora y en los años venideros.

"En lugar de una gran pérdida de ozono a escala continental que se produce en las regiones polares durante el invierno, por ejemplo, por el término agujero de ozono antártico, las circunstancias en el centro de EE. UU. en verano son muy diferentes, ", dijo Anderson." En particular, debido a los eventos de inyección inducidos por tormentas muy frecuentes detallados por estudios en Texas A&M y la Universidad de Oklahoma utilizando métodos avanzados de radar, esta estructura de regiones muy localizadas pero numerosas de potencial pérdida de ozono requiere estrategias de observación cuidadosamente especificadas y una vigilancia sistemática a fin de proporcionar la base para pronósticos semanales precisos de la pérdida de ozono ".

Los investigadores piden una caracterización extensa de la estratosfera sobre el centro de los Estados Unidos para pronosticar la pérdida de ozono a corto y largo plazo relacionada con el aumento de la frecuencia e intensidad de los sistemas de tormentas. niveles más altos de dióxido de carbono atmosférico y metano, y otros factores.