A menudo considerado como el acuerdo ambiental internacional más exitoso de todos los tiempos, el Protocolo de Montreal de 1987 continúa eliminando con éxito la producción global de químicos que estaban creando un agujero creciente en la capa de ozono, causando cáncer de piel y otros efectos adversos para la salud.

Estudios liderados por el MIT han demostrado desde entonces que la reducción subsecuente de las sustancias que agotan el ozono está ayudando a la recuperación del ozono estratosférico. (Podría volver a los niveles de 1980 tan pronto como en 2040, según algunas estimaciones.) Pero el Protocolo de Montreal hizo una excepción en sus reglas para el uso de sustancias que agotan el ozono como materias primas en la producción de otros materiales. Esto se debía a que se pensaba que solo una pequeña cantidad — solo el 0.5 por ciento — de las sustancias usadas con este propósito se filtrarían a la atmósfera.

Sin embargo, en años recientes, los científicos han observado más sustancias que agotan el ozono en la atmósfera de lo esperado y han aumentado sus estimaciones del escape de estas materias primas.

Ahora, un grupo internacional de científicos, incluidos investigadores del MIT, ha calculado el impacto de diferentes tasas de fuga desde estas materias primas en la frágil recuperación del ozono. Encuentran que las tasas más altas de fuga, si no son abordadas por el Protocolo de Montreal, podrían retrasar la recuperación del ozono alrededor de siete años.

“Nos hemos dado cuenta en los últimos años de que estas sustancias usadas como materias primas son un error en el sistema,” dice la autora Susan Solomon, profesora Lee y Geraldine Martin de Estudios Ambientales y Química, quien formó parte del equipo de investigación original que vinculó estos químicos con el agujero de ozono. “La producción de sustancias que agotan el ozono prácticamente ha cesado en todo el mundo excepto por este uso, que es cuando conviertes un químico en otro.”

El artículo, que fue publicado hoy en Nature Communications, es el primero en cuantificar de manera integral el impacto de las fugas de materias primas, que actualmente se usan para fabricar plásticos y productos químicos antiadherentes. También se usan para crear productos sustitutos de los regulados por el Protocolo de Montreal. Los investigadores dicen que esto muestra la importancia de controlar el uso y prevenir las fugas de estas materias primas, especialmente porque se proyecta que la producción de sus productos finales, como el plástico, aumentará.

“Hemos llegado al punto en que, si queremos que el protocolo siga siendo tan exitoso en el futuro como lo ha sido en el pasado, las partes realmente necesitan pensar cómo reducir las emisiones de estos procesos industriales,” dice el primer autor Stefan Reimann del Laboratorio Federal Suizo de Ciencia y Tecnología de Materiales.

“Para mí, es justo, porque tantas otras cosas ya han sido completamente descontinuadas. Entonces, ¿por qué debería existir esta excepción si va a causar daño?” dice Solomon.

Junto a Reimann, en el artículo participan sus colegas Martin K. Vollmer y Lukas Emmenegger; Luke Western y Susan Solomon del Centro de Ciencia y Estrategia para la Sostenibilidad del MIT y del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias; David Sherry de Nolan-Sherry and Associates Ltd; Megan Lickley de la Universidad de Georgetown; Lambert Kuijpers de A/gent Consultancy b.v.; Stephen A. Montzka y John Daniel de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica; Matthew Rigby de la Universidad de Bristol; Guus J.M. Velders de la Universidad de Utrecht; Qing Liang del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA; y Sunyoung Park de la Universidad Nacional Kyungpook.

Reparando el ozono

En 1985, científicos descubrieron un agujero creciente en la capa de ozono sobre la Antártida que permitía que más radiación ultravioleta dañina del sol llegara a la superficie de la Tierra. Al año siguiente, investigadores incluidos Solomon viajaron a la Antártida y descubrieron la causa del deterioro del ozono: una clase de químicos llamados clorofluorocarbonos, o CFC, que entonces se usaban en refrigeración, aire acondicionado y aerosoles.

Las revelaciones llevaron al Protocolo de Montreal, un tratado internacional que involucra a 197 países y a la Unión Europea para restringir el uso de CFC. La decisión subsecuente de eximir el uso de sustancias que agotan el ozono para materias primas se basó parcialmente en estimaciones industriales de cuánto de esas materias primas escapaba.

“Se pensaba que las emisiones de estas sustancias como materia prima eran menores en comparación con refrigerantes y espumas,” dice Western. “También se creía que la fuga desde estas fuentes era pequeña, alrededor de medio por ciento de lo que se usaba, porque esencialmente las personas estarían perdiendo ganancias si sus materias primas escaparan a la atmósfera.”

Desafortunadamente, algunas de esas suposiciones ya no son ciertas. Western y Reimann forman parte del Experimento Avanzado de Gases Atmosféricos Globales (AGAGE), una red mundial de monitoreo cofundada por Ronald Prinn, profesor TEPCO de Ciencias Atmosféricas en el MIT. AGAGE monitorea las emisiones de sustancias que agotan el ozono en todo el mundo, y en años recientes los investigadores han revisado al alza sus estimaciones de fuga de materias primas, hasta un 3.6 por ciento. Para algunos químicos, el número fue aún más alto.

En el nuevo artículo, los investigadores estimaron una fuga de 3.6 por ciento como punto de referencia para la mayoría de los químicos. Compararon ese dato con un escenario donde la fuga es del 0.5 por ciento desde 2025 en adelante y otro con emisiones relacionadas con materias primas iguales a cero. También analizaron tendencias de producción entre 2014 y 2024 para proyectar cuánto de cada químico específico que agota el ozono se usaría como materia prima entre 2025 y 2100.

El análisis muestra que hasta 2050, las emisiones totales de químicos que agotan el ozono disminuyen en todos los escenarios, ya que el aumento de emisiones por fuga de materias primas se compensa con la caída en usos impuesta por el Protocolo de Montreal. Sin embargo, en el escenario con una fuga constante del 3.6 por ciento, las emisiones se estabilizan alrededor de 2045 y solo disminuyen un 50 por ciento en total hacia 2100.

Los investigadores luego evaluaron el impacto de las emisiones vinculadas a las materias primas en el agotamiento del ozono estratosférico. En el escenario con una fuga del 0.5 por ciento, el ozono vuelve a su estado de 1980 para 2066. En el escenario sin fugas se recupera en 2065. Pero en el escenario base, la recuperación se retrasa alrededor de siete años, hasta 2073.

“Este artículo transmite un mensaje importante: estas emisiones son demasiado altas y debemos encontrar la manera de reducirlas,” dice Reimann. “Eso significa dejar de usar estas sustancias como materias primas, cambiar de químicos o reducir las emisiones por fugas cuando se usan.”

Una respuesta global

Solomon confía en que las industrias podrán ajustarse a los últimos hallazgos.

“Hay muchos innovadores en la industria química,” dice Solomon. “Ellos crean y mejoran químicos para ganarse la vida. Es cierto que a veces pueden estar muy arraigados a ciertos químicos, pero no ocurre tan seguido. De hecho, suelen estar bastante dispuestos a considerar alternativas. Hay miles de otros químicos que podrían usarse, entonces ¿por qué no cambiar? Esa ha sido la actitud.”

Solomon dice que el hecho de que AGAGE pueda detectar el impacto de las emisiones de materias primas es un testimonio del progreso que el mundo ha hecho en reducción de emisiones de otras fuentes hasta ahora. Cree que crear conciencia sobre el problema de las materias primas es el primer paso.

“Esta no es la primera vez que la Red AGAGE realiza mediciones que permiten al mundo ver que debemos mejorar aquí o allá,” dice Western. “A menudo sólo es un error. A veces basta con que las personas tomen conciencia para mejorar algunos procesos.”

Los miembros del Protocolo de Montreal se reúnen cada año. En esas reuniones, se dividen en grupos de trabajo sobre distintos temas. Las emisiones de materias primas ya son uno de esos temas, por lo que los participantes revisarán la evidencia juntos. Por lo general, emiten un comunicado sobre estrategias de mitigación si es necesario.

“Queríamos lanzar la señal de alerta de que algo anda mal aquí,” dice Reimann. “Podríamos reducir el periodo de agotamiento del ozono por años. Puede que no parezca mucho tiempo, pero si contabilizaras los casos de cáncer de piel que evitarías en ese tiempo, parecería bastante significativo.”

El trabajo contó con el apoyo parcial de la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU., la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de EE.UU., la Oficina Federal Suiza para el Medio Ambiente, la Fundación VoLo, el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural del Reino Unido y el Programa de Investigación y Desarrollo de la Administración Meteorológica de Corea.

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