Científicos del MIT han descubierto que los clorofluorocarbonos, o CFC, que agotan la capa de ozono, permanecen en la atmósfera durante menos tiempo del que se estimaba. Su estudio sugiere que los CFC, que fueron eliminados a nivel mundial en 2010, deberían estar circulando en concentraciones mucho más bajas de las que se han medido recientemente.

Los nuevos resultados, publicados hoy en Nature Communications, implican que es probable que se haya producido una nueva producción ilegal de CFC en los últimos años. En concreto, el análisis apunta a nuevas emisiones de CFC-11, CFC-12 y CFC-113. Estas emisiones infringirían el Protocolo de Montreal, el tratado internacional diseñado para eliminar la producción y el consumo de CFC y otras sustancias químicas que dañan la capa de ozono.

Las estimaciones del estudio actual sobre las nuevas emisiones mundiales de CFC-11 son más elevadas que las de los estudios anteriores. Este es también el primer estudio que cuantifica las nuevas emisiones mundiales de CFC-12 y CFC-113.

"Descubrimos que las emisiones totales procedentes de la nueva producción son del orden de 20 gigagramos al año para cada una de estas moléculas", afirma la autora principal, Megan Lickley, postdoc del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT. "Esto es más alto que lo que los científicos anteriores sugirieron para el CFC-11, y también identifica probables nuevas emisiones de CFC-12 y 113, que anteriormente se habían pasado por alto". Dado que los CFC son gases de efecto invernadero tan potentes y destruyen la capa de ozono, este trabajo tiene importantes implicaciones para la salud de nuestro planeta."

Entre los coautores del estudio se encuentran Sarah Fletcher, de la Universidad de Stanford, Matt Rigby, de la Universidad de Bristol, y Susan Solomon, catedrática Lee y Geraldine Martin de Estudios Medioambientales del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.

Apostar por la vida útil

Antes de su eliminación mundial, los CFC se utilizaban ampliamente en la fabricación de refrigerantes, aerosoles, disolventes químicos y aislamiento de edificios. Cuando se emiten a la atmósfera, las sustancias químicas pueden ascender a la estratosfera, donde interactúan con la luz ultravioleta para liberar átomos de cloro, los potentes agentes que erosionan el ozono protector de la Tierra.

En la actualidad, los CFC son emitidos principalmente por los "bancos", es decir, los viejos frigoríficos, aparatos de aire acondicionado y aislantes que se fabricaron antes de la prohibición de las sustancias químicas y que, desde entonces, han ido filtrando lentamente los CFC a la atmósfera. En un estudio publicado el año pasado, Lickley y sus colegas calcularon la cantidad de CFC que aún queda en los bancos en la actualidad.

Para ello, desarrollaron un modelo que analiza la producción industrial de CFC a lo largo del tiempo y la rapidez con la que varios tipos de equipos liberan CFC con el tiempo, para estimar la cantidad de CFC almacenada en los bancos. A continuación, incorporaron los valores actuales recomendados para la vida útil de las sustancias químicas para calcular las concentraciones de CFC derivadas de los bancos que deberían estar en la atmósfera a lo largo del tiempo. Al restar estas emisiones de los bancos del total de las emisiones mundiales, se obtendría cualquier producción ilegal de CFC no prevista. En su nuevo trabajo, los investigadores trataron de mejorar las estimaciones de la vida útil de los CFC.

"Las mejores estimaciones actuales de la vida atmosférica tienen grandes incertidumbres", afirma Lickley. "Esto implica que las emisiones globales también tienen grandes incertidumbres. Para afinar nuestras estimaciones de las emisiones globales, necesitamos una mejor estimación de los tiempos de vida atmosféricos."

En lugar de considerar los tiempos de vida y las emisiones de cada gas por separado, como hacen la mayoría de los modelos, el equipo examinó los CFC-11, 12 y 113 juntos, para tener en cuenta procesos atmosféricos similares que influyen en sus tiempos de vida (como los vientos). Estos procesos han sido modelizados por siete modelos químico-climáticos diferentes, cada uno de los cuales proporciona una estimación de la vida atmosférica del gas a lo largo del tiempo.

"Comenzamos asumiendo que todos los modelos son igualmente probables", dice Lickley. "Luego actualizamos lo probable que es cada uno de estos modelos, basándonos en lo bien que coinciden con las observaciones de las concentraciones de CFC tomadas desde 1979 hasta 2016".

Después de incluir estos tiempos de vida modelados por la química y el clima en un modelo bayesiano de simulación de la producción y las emisiones, el equipo fue capaz de reducir la incertidumbre en sus estimaciones de vida. Calcularon que los tiempos de vida de los CFC-11, 12 y 113 eran de 49, 85 y 80 años, respectivamente, en comparación con los mejores valores actuales de 52, 100 y 85 años.

"Como nuestras estimaciones son más cortas que los valores actuales más recomendados, esto implica que las emisiones son probablemente más altas que las mejores estimaciones", afirma Lickley.

Para poner a prueba esta idea, el equipo analizó cómo la menor duración de los CFC afectaría a las estimaciones de emisiones inesperadas, especialmente entre 2014 y 2016. Durante este periodo, los investigadores identificaron previamente un pico de emisiones de CFC-11 y posteriormente rastrearon la mitad de estas emisiones hasta el este de China. Desde entonces, los científicos han observado un descenso de las emisiones procedentes de esta región, lo que indica que se ha detenido cualquier producción ilegal allí, aunque todavía se desconoce el origen de las emisiones inesperadas restantes.

Cuando Lickley y sus colegas actualizaron sus estimaciones de las emisiones de los bancos de CFC y las compararon con el total de las emisiones mundiales de este periodo de tres años, encontraron pruebas de nuevas emisiones inesperadas del orden de 20 gigagramos, o 20.000 millones de gramos, para cada sustancia química.

Los resultados sugieren que durante este periodo hubo una nueva producción ilegal de CFC-11 superior a las estimaciones anteriores, además de una nueva producción de CFC-12 y 113, que no se había visto antes. En conjunto, Lickley calcula que estas nuevas emisiones de CFC equivalen al total de las emisiones anuales de gases de efecto invernadero emitidas por el Reino Unido.

No es del todo sorprendente encontrar emisiones inesperadas de CFC-12, ya que este producto químico se produce a menudo en procesos de fabricación que emiten CFC-11. En cuanto al CFC-113, su uso está permitido por el Protocolo de Montreal como materia prima para fabricar otros productos químicos. Pero el equipo calcula que las emisiones inesperadas de CFC-113 son unas 10 veces superiores a lo que permite el tratado en la actualidad.

"Con los tres gases, las emisiones son mucho más bajas de lo que eran en su punto máximo", dice Lickley. "Pero son gases de efecto invernadero muy potentes. Libra por libra, son entre cinco y 10.000 veces más químicos para el calentamiento global que el dióxido de carbono. Y actualmente nos enfrentamos a una crisis climática en la que cada fuente de emisión que podamos reducir tendrá un impacto duradero en el sistema climático. Si nos centramos en estos CFC, estaríamos reduciendo esencialmente una parte de la contribución al cambio climático".