Capa de ozono y seguridad alimentaria.

by Irene Ruiz Villar
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Empecé a estudiar ciencias ambientales en el ’98 y en aquel entonces la idea más clara que teníamos la mayoría acerca de la gestión ambiental abarcaba tres conceptos: la capa de ozono, el cambio climático y la extinción de las ballenas. Nos pasábamos la vida explicando las diferencias y las similitudes entre los tres problemas ambientales más populares.

De eso va a hacer ahora 20 años. Hoy podemos ver los resultados de la implantación de las medidas del Protocolo de Montreal, que cumple 31 años el 16 de septiembre de 2018.

¿Qué es la capa de ozono?

La capa de ozono es una finísima capa de gas que se sitúa a 20 km de la superfície, en la estratosfera. La llamamos capa pero en el fondo es una especie de estrecho velo de entre 3 y 5 mm de grosor donde la contentración de ozono es significativamente superior al resto de la atmosfera.

El grosor depende de diversas variables, no es constante en todo el planeta. La estación del año en la que nos encontremos, o la geografía de la superfície terrestre pueden hacer variar el tamaño de la capa de ozono de forma natural.

A pesar de denominarlo capa, en realidad nos estamos refiriento a una estrechísima franja dentro de la atmosfera donde la concentración puntual de ozono es de unos 10 ppm (partes por millón), mientras que la concentración total de ozono en la atmosfera no llega a 0,5 ppm.

¿Para qué sirve?

El gas ozono se compone de tres átomos de oxígeno, a diferencia del gas oxígeno que es el que respiramos que se compone de dos átomos de oxígeno. Si simplificamos mucho los fenómenos que tienen lugar entre los gases atmosféricos y la radiación solar, el papel que juega el ozono es el siguiente:

Los rayos UV procedentes de la radiación solar, cuando llegan a la capa de ozono, reaccionan con el gas. Rompen la  molécula y forman gas oxígeno por un lado y un átomo de oxígeno por el otro.

Capa de ozono.

Capa de ozono.

Parte de esa radiación se «consume» en la reacción, y así es como llega menos UV hasta la superfície terrestre.

¿Qué efectos tiene la exposición a la radiación UVB?

Efectos de la exposición a UVB.

Efectos de la exposición a UVB.

Cuando hablamos de los efectos asociados a la exposición a cualquier variable tenemos que tener en cuenta lo que esto significa realmente.

En salud ambiental se asocia la probabilidad de padecer unos determinados efectos a la intensidad de exposición ante una determinada sustancia o fuente de energía.

En este sentido la relación causa-efecto pocas veces se corresponde al 100% salvo casos graves de envenenamiento.

El ser humano y los ecosistemas de la Tierra no pueden vivir sin UVB, pero un exceso de radiación UVB puede inducir ciertos daños en las personas y el resto de seres vivos del planeta.

El cáncer de piel y las cataratas fueron de los primeros hallazgos entre la relación a los daños sobre la salud ante la exposición prolongada a la radiación UVB.

¿Es lo mismo que el ozono troposférico?

El ozono troposférico, el que hay en la superfície del planeta, es químicamente igual que el ozono estratosférico de la capa de ozono. La diferencia es que en la superfície, en contacto con las personas, es un gas contaminante que puede suponer un riesgo para la salud,

¿Qué factores contribuyen a la disminución de la capa de ozono?

La cantidad de ozono estratosférico depende de varios factores. Algunos de esos factores tienen un origen natural:

  • vientos estratosféricos
  • la actividad solar
  • las erupciones volcánicas

Sin embargo la causa de la disminución de la capa de ozono tiene origen atropogénico, es decir, que está causada directamente por la actividad humana.

Hay varios gases causantes de la disminución de la capa de ozono (ODS – Ozone Depletion Substances). Estas substancias se han empleado durante años:

  • en aplicaciones industriales
  • como gases refrigerantes
  • gases propelentes (aerosoles)
  • productos fitosanitarios (tetracloruro de carbono, bromuro de metilo)

El papel de estos gases en la reducción de la capa de ozono es parecido al efecto que causa la radiación UVB. Estos gases viajan hasta la capa de mayor concentración de ozono estratosférico y reaccionan con él rompiendo las moléculas como haría la radiación. Como consecuencia de esto, la concentración de ozono disponible para filtrar los UVB se reduce.

Cuando la capa de ozono se sitúa por debajo de las 220 Unidades Dobson* se considera que hay un agujero.

*Concretamente es una medida del espesor de la capa de ozono, una unidad Dobson (DU) equivale a 0,01 mm de espesor de capa en condiciones normales de presión y de temperatura (1 atm y 0 °C respectivamente). Fuente: Wikipedia.

El Protocolo de Montreal

La primera vez que se detectó la reducción de la capa de ozono fue en los años 70 (Sherry Rowland y Mario Molina1974). Como consecuencia de los hallazgos científicos realizados respecto al origen antropogénico de esta disminución, se firmó en Viena (1985) el acuerdo internacional para proteger la capa de ozono que se tradujo en una reducción paulatina y progresiva de los ODPs. El calendario para la prohibición y sustitución de los gases perjudiciales para la capa de ozono se aprobó en el Protocolo de Montreal en septiembre de 1987. Entraría en vigor un año y medio después el 1 de enero de 1989.

Podéis ver la historia del Protocolo de Montreal al completo en este video.

¿Cómo afecta el estado de la capa de ozono a la provisión mundial de alimentos?

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Es de sobra conocida la preocupación que existe a nivel global por la capacidad del planeta de suministrar recursos a la población humana en contínuo crecimiento. Entre otros asuntos es necesario garantizar el acceso a los alimentos básicos a un volumen de población creciente. Puedes leer los aspectos principales de la economía circular aplicada al sector de la alimentación aquí.

En 2009 Newshan, K.K. y Robinson S.A. en su artículo Responses of plants in polar regions to UV-B exposure: A Meta-Analysis, afirmaron sin lugar a dudas que a medida que aumenta la incidencia de radiación UVB sobre las plantas aumenta la concentración de compuestos absorventes de UVB. La clorofila aumenta su concentración entre un 7 y un 25%, lo que provoca una reducción de la biomasa generada por la planta cercana al 15%. También demostraron que se aumenta en un 90% el daño producido al ADN de las plantas.

En un entorno donde se hace imperativo garantizar la seguridad alimentaria, en términos de provisión de alimentos básicos, una reducción del rendimiento de las cosechas asociada a los efectos de la reducción de la capa de ozono sería trágica.

Las plantas poseen sus propios mecanismos de defensa contra el efecto de las radiaciones UVB. Las ceras, fenoles y flavonoides que producen algunos vegetales impiden la penetración de los UVB en el interior de la planta. Un incremento de este tipo de sustancias tendría efectos directos en la cadena trófica, ya que estas substancias son poco apetecibles para los herbívoros.

El papel de la industria alimentaria en el Protocolo de Montreal.

La industria alimentaria ha tenido un papel clave en el cumplimiento del Protocolo de Montreal. Se han substituido los usos habituales de dos compuestos considerados ODPs:

  • Tetracloruro de carbono: Biocida utilizado como insecticida y fungicida. En la industria se usaba como gas refrigerante o como disolvente.
  • Bromuro de metilo: Biocida utilzado como insecticida y nematocida. También se usaba como solvente en la extracción de aceite de semillas y grasa de la lana.

La prohibición a nivel internacional del uso de estas sustancias no sólo ha redundado en una mejora de los niveles de ozono estratosférico. Tanto el tetracloruro de carbono, como el bromuro de metilo son sustancias altamente tóxicas para el medio ambiente y para la salud de las personas.

¿Se está recuperando la capa de ozono?

Trend Analisys of Ozone Hole Annual Records Using SBUV Data Version 8.6 (1979 to 2017 Datasets) Authors: Mohd Ekhwan Toriman, Musa Garba Abdullahi, Mohd Khairul Amri Kamarudin, Roslan Umar, Aliyu Mu-hammad Nalado, Md Firoz Khan.

Trend Analisys of Ozone Hole Annual Records Using SBUV Data Version 8.6 (1979 to 2017 Datasets) Authors: Mohd Ekhwan Toriman, Musa Garba Abdullahi, Mohd Khairul Amri Kamarudin, Roslan Umar, Aliyu Mu-hammad Nalado, Md Firoz Khan.

Aún es pronto para evaluar sin lugar a dudas el papel del Protocolo de Montreal en la recuperación de la capa de ozono. Esto se debe a que muchos ODPs (gases perjudiciales para la capa de ozono) tienen un tiempo medio de desaparición que va desde los 50 hasta los 100 años. Esto significa que, como pronto, las primeras evidencias incontestables sobre la mejora del estado de la capa de ozono no se podrán evaluar con propiedad hasta el 2030.

Pese a ello este año se ha publicado en el International Journal of Engineering & Technology un estudio(1) que evalúa la tendencia en la recuperación de la capa de ozono analizando los datos obtenidos entre 1979 y 2017.

Como se observa en los gráficos del estudio mencionado se aprecia una tendencia, como mínimo, hacia la estabilización de la degradación del ozono estratosférico. Es decir, que la drástica reducción de emisiones de gases perjudiciales para la capa de ozono parece estar detrás del paro en el descenso de concentración de ozono.

Naciones Unidas dispone de todos los datos relacionados a la prohibición de fabricación y uso de sustancias ODP. Se pueden filtrar por tipo de gas y por país y son consultables desde este link.

No se deben de menospreciar los avances realizados en este campo, así como el esfuerzo conjunto a nivel global que han realizado numerosos países. Lo que indican los datos hasta la fecha es que estamos ante un previsible éxito de cooperación internacional para la conservación ambiental.

El lema de este año para la celebración del Día Mundial del Ozono es «Consérvate cool y continua». Haz un hueco en tus redes sociales para los hashtags #ozone #ozoneday

(1)Trend Analisys of Ozone Hole Annual Records Using SBUV Data Version 8.6 (1979 to 2017 Datasets) Authors: Mohd Ekhwan Toriman, Musa Garba Abdullahi, Mohd Khairul Amri Kamarudin, Roslan Umar, Aliyu Mu-hammad Nalado, Md Firoz Khan.

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