El yodo podría estar destruyendo la capa de ozono

NASA

Científicos de EE.UU., España y Argentina determinaron cuantitativamente el contenido de yodo en la estratosfera inferior y evaluaron su efecto sobre la destrucción del ozono. Según los autores, alrededor de 0,8 billones de fracciones del volumen de yodo de origen inorgánico ingresan a la estratosfera, lo que representa el 7% de la contribución a la pérdida de ozono en esta capa. Los resultados de la investigación, que ayudarán a desarrollar modelos climáticos más precisos, fueron publicados en PNAS

Contexto

El yodo está involucrado en reacciones catalíticas que destruyen el ozono y pueden conducir a la formación de nuevas partículas que cambian la composición de las nubes y su reflectividad. Ya se sabe que la troposfera superior tiene un exceso de bromo y yodo debido a las emisiones antropogénicas, pero el papel del yodo en la destrucción del ozono en la estratosfera es mucho menos estudiado debido a la falta de datos sobre el contenido de este elemento en el mismo.

Anteriormente, los científicos solo podían determinar el umbral superior para el contenido de radicales de monóxido de yodo (una décima parte de un billón por volumen) en la estratosfera mediante mediciones desde Tierra o con la ayuda de globos.

En la fase gaseosa, el yodo puede existir en forma de compuestos con oxígeno, hidrógeno, óxidos de nitrógeno, cloro y bromo, lo que puede causar el 30% de la destrucción del ozono en la estratosfera inferior en los trópicos.

La mayor parte está concentrada por el radical del monóxido de yodo, que, según los supuestos, debe estar en la estratosfera durante el día en una cantidad que excede el umbral superior (de 0,15 a 0,45 billones de partes en volumen). La presencia de yodo en la estratosfera puede ser ambas cosas: completamente insignificante y una de las principales causas de la destrucción de la capa de ozono.

El nuevo estudio

Ahora, Theodore Koenig y sus colegas de la Universidad de Colorado en Boulder llevaron a cabo una serie de vuelos de investigación y cuantificaron el contenido de radicales de monóxido de yodo y partículas de yodo en la estratosfera. El contenido de radicales de monóxido de yodo se determinó utilizando un espectrómetro óptico instalado en el avión, desarrollado por científicos de la Universidad de Colorado CU AMAX-DOAS. La concentración de partículas de yodo se determinó usando un espectrómetro de masas de alta resolución CU ​​HR-AMS.


Representación esquemática del principio de medición utilizando un espectrómetro incorporado para espectroscopía de absorción diferencial.
S. Baidar et al., / Atmospheric Measurement Techniques, 2013
 

Como resultado de 34 vuelos de investigación, los científicos descubrieron que en total unos 0,8 billones de fracciones por volumen de compuestos de yodo inorgánico terminan en la estratosfera. Tales valores altos confirman la suposición de que el yodo reacciona activamente sobre las partículas de hielo en la troposfera superior, llegando a la estratosfera.

Los científicos notaron un fuerte aumento en el contenido de yodo en la fase gaseosa en la troposfera superior y el contenido de sólidos en la capa entre la troposfera y la estratosfera. Los radicales del monóxido de yodo también se encontraron en la estratosfera, lo que indica que las partículas sólidas se transfieren a la fase gaseosa durante las transformaciones químicas interfaciales complejas.

A nivel de las mediciones, se descubrió que los compuestos inorgánicos de yodo eran 32% culpables de la destrucción de la capa de ozono por halógenos, aunque el bromo y el cloro en las capas estudiadas son mayores. Los autores estimaron el efecto total del yodo sobre el agotamiento de la capa de ozono en la estratosfera en 7%.


El contenido de yodo en forma de monóxido (A), el contenido total de yodo inorgánico (B) y el efecto de los halógenos en la destrucción del ozono (C)
Theodore K. Koenig et al., / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

El yodo y su impacto en la capa de ozono

A diferencia de los datos experimentales, la teoría predice que el yodo en la tropopausa se distribuye de manera uniforme y no depende de la altura. Esto puede significar que en realidad entra y sale de la zona de la troposfera inferior y la estratosfera superior. Debido a un aumento en la concentración de ozono en la atmósfera inferior, causado por factores antropogénicos como las emisiones de gases industriales y los gases de escape, los aniones de yodo sobre los océanos reaccionan con el ozono para formar compuestos volátiles que ingresan a la atmósfera superior.

Según los autores, a largo plazo, la influencia de los compuestos de yodo inorgánico en el contenido de ozono en la estratosfera inferior es de cuatro a cinco veces mayor que la influencia de sustancias de muy corta duración con bromo y cloro.

Se espera que las emisiones de yodo en la estratosfera suban al aumentar la concentración de ozono en la atmósfera inferior, lo que significa que aumentará su contribución a la destrucción del ozono. Según los autores, para comprender los motivos del agotamiento de la capa de ozono, es necesario controlar más el contenido de yodo en la estratosfera.

Hace poco más de dos años, los científicos descubrieron que el diclorometano y el 1,2-dicloroetano, cuya producción no estaba regulada previamente por el Protocolo de Montreal, influyen fuertemente en la destrucción de la capa de ozono. Sin embargo, la situación con la destrucción del ozono no es desesperada: el año anterior, la Organización Meteorológica Mundial prometió que la capa de ozono se restaurará para 2060.
 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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