El comienzo del fin del agujero de la capa de ozono

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Allá por los años 80′ irrumpió en la opinión pública uno de los primeros temas de la agenda global ambiental. Quienes tenemos recuerdos de nuestra infancia no podemos olvidar la impresión que causó el problema del agujero de la capa de ozono. Treinta años después, y luego de un importante consenso global y político resumido en el Protocolo de Montreal, este problema ambiental ha comenzado a solucionarse. El acuerdo político alcanzado no solo ha sido clave para solucionar un problema muy específico, sino que además es un ejemplo excepcional de amplia aceptación mundial de compromisos basados en aspectos técnicos. Por ciero, a la luz de otros desafíos globales tan complejos como el calentamiento global un buen ejemplo a seguir, y una esperanza realista para comenzar a revertir los efectos del calentamiento global. Pocos acuerdos internacionales alcanzaron un nivel de éxito técnico y a la vez político.

El agujero de la capa de ozono ha comenzado a cerrarse. Hemos escuchado varias veces esta noticia a lo largo de los últimos tres años, y eso se debe a varios factores. En primer lugar porque si bien aún no se ha completado el cierre de esta enorme agujero, el proceso de recuperación de las concentraciones normales de ozono ha sido claramente demostrado. Por otro lado la dinámica de esta enorme estructura atmosférica está sujeta a diversas variables que modifican la misma. La actividad volcánica y los efectos del calentamiento global influyen significativamente en la estructura del agujero y deben ser convenientemente determinados. El primero de estos factores tiende a disminuir la concentración de ozono atmosférico, mientras que la expansión de la atmósfera debido al calentamiento globlal tiende a disminuir el tamaño del agujero.
 El ozono, una forma alotrópica del oxígeno, se encuentra distribuido entre los 15 y 50 km de altura y su presencia en la atmósfera es clave para la depuración de la atmósfera y absorción de radiaciones de altas energías y rayos ultravioletas. La llamada capa de ozono es la franja de la estratosfera en la que se concentra el 90% del ozono gaseoso. Esta capa forma parte de los delicados elementos imprescindibles para el surgimiento y sustento de la vida en nuestro planeta. El incremento en el uso de los cloroflurocarbonos (CFC) es el principal responsable de la disminución de la concentración del ozono atmosférico. Esta familia de gases fue ampliamente utilizada en la industria de la refrigeración y de envases de aerosol, y son altamente persistentes en la atmósfera.
Variación de la supericie del agujero de ozono antártico en el último año. Fuente: ESA.-
 Los primeros indicios de la disminución de la concentración de ozono atmosférico debido al incremento de los CFC datan de finales de los años 70′. A mediados de los años 80′ el problema de la capa de ozono estaba plenamente instalado en la agenda pública, y probablemente se trate del primer caso de toma de consciencia global sobre la problemática ambiental. Este tema, junto con la deforestación de la Amazonia, la lluvia ácida y el accidente nuclear de Chernóbil fueron los temas ambientales que impactaron decididamente en nuestra visión global de nuestro Planeta. La percepción de nuestro lugar en el mundo y el impacto de nuestra forma de vida cambió drásticamente a partir de estos años.
 El Protocolo de Montreal fue la clave para comenzar a disminuir el consumo de los CFC, y establecer programas de monitoreo exhaustivos de la concentración de ozono atmosférico. La implementación de este tratado internacional es probablemente uno de los mejores ejemplos de colaboración internacional, ya que no hay estado alguno que no lo haya suscrito en sus términos originales. Es sin dudas un precedente más que importante para el abordaje de otros desafíos ambientales globales que inexorablemente requieren de compromisos internacionales decididos y de largo aliento.

Variación anual de la superficie del agujero de la capa de ozono para los años 2013 a 2019. La línea naranja corresponde a las predicciones para el año siguiente. El proceso de recuperación de la capa de ozono es evidente y sostenido. Vía: ESA.-

 La recuperación de la capa de ozono es un proceso complejo, que se inicia con la disminución de la tasa de degradación del gas ozono, seguido por una nivelación de la concentración y un progresivo y lento proceso de recuperación de las concentraciones atmosféricas normales. Desde el año 2000 la recuperación del ozono atmosférico se ha realizado a una tasa promedio de 1 a 3% anual. Hacia 2008 se reportaba lo que se dió en llamar la primera etapa de recuperación del ozono atmosférico. En 2011 una evaluación de la World Meteorological Organization publicaba los primeros indicios de recuperación de la capa de ozono a gran altitud, en las regiones medias y las capas inferiores de la misma.

 El estado actual del agujero de la capa de ozono de la Antártida es de unos 10 millones kilómetros cuadrados, menos de la mitad de la superficie que tenía en los 80, según los modelos utilizados por la Agencia Espacial Europea, si el ritmo de recuperación se mantiene es de esperar que los niveles normales de ozono se recuperen completamente en 2030 para el hemisferio norte y 2050 para el hemisferio sur. Se estima que para 2060 el agujero de las zonas polares haya desaparecido, que es equivalente a decir que la recuperación completa de los valores normales de ozono se habrá completado en esos años.

 Además de la actividad antropogénica, la dinámica de la capa de ozono tiene una variación estacional y es afectada por las emisiones de aerosoles de origen volcánico. Con respecto al agujero del Polo Sur, es en octubre donde se registra la menor concentración anual de ozono. Esta variación estacional permite establecer este mes como indicador clave de la dinámica de la capa de ozono. La gran actividad volcánica de la cordillera andina es responsable de bajas puntuales en la concentración de ozono. Típicamente las erupciones de los volcanes Puyehue en 2011 y Calbuco en 2015 han incidido y directamente correlacionadas con disminuciones del ozono. La contribución de los gases y aerosoles volcánicos puede representar un 30 a 50% de la baja del ozono, aspecto que depende directamente de las temperaturas, presión y dinámica de arrastre de las capas superiores de la atmósfera.

 Es necesario mantener y respetar los acuerdos del Protocolo de Montreal a efectos de sostener este lento proceso de recuperación de la capa de ozono. Es sin dudas una noticia muy esperanzadora: somos capaces de asumir el impacto que la actividad ha realizado sobe nuestro planeta y tomar medidas exitosas para mitigarlo e incluso revertirlo. Que ejemplo cunda y se logre emular para resolver problemas globales extremadamente complejos y acuciantes como el cambio climático. El primer escollo en este caso es claramente político: requerirá aislar y reducir la influencia de las posiciones negacionistas y anticientíficas. En plena era de postverdad ramplona y omnipresente el desafío es muy superior a las capacidades tecnológicas que requiere un compromiso de estas características. La ciencia y el enfoque racional de problemas ofrece conocimiento, soluciones y muy especialmente, un camino positivo y posible de esperanzas. Plantearnos este objetivo como Humanidad es entonces un imperativo ético al cual no podemos fallar.

  Referencias: Nature, Science.

  Vía: ESA.-

Diez mil años de explosiones volcánicas en dos minutos

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 Este corto video resume una serie de procesos geológicos que abarcan los últimos 10.000 años de la dinámica geológica de nuestro Planeta. Condensados en dos minutos, se puede observar el registro de erupciones volcánicas producidas en nuestro Planeta durante ese período de tiempo. En poco tiempo podemos apreciar una nueva perspectiva de la Tierra, habitualmente poco vista: la de su rica y compleja tectónica de placas. La estructura de continentes tal como la conocemos se debe al desplazamiento de las placas tectónicas que conforman el manto de la Tierra. El movimiento relativo de estas placas es el responsable de las cadenas montañosas, los terremotos y la formación de los volcanes. Las placas tectónicas se desplazan sobre el manto terrestre y se hunden una sobre otra, en un proceso que se conoce como subducción.
 El mapa dinámico muestra en forma muy evidente las zonas de subducción en las que se aprecia claramente el llamado cinturón de fuego del Pacífico, la costa indica de Indonesia, Nueva Guinea, Japón, las Antillas o la Península de Kamchatka entre otras. Estas zonas son las de mayor actividad volcánica. Naturalmente se pueden apreciar erupciones aisladas en diversas zonas de la Tierra. La apreciación de este video merece una aclaración mas que necesaria. A priori podría parecer que en los últimos años la actividad volcánica ha estado en aumento. En realidad lo que sucede es que lo que si ha aumentado es nuestra capacidad para el registro global de estos violentos y espectaculares eventos geológicos.
 Nuestro Planeta, junto con la luna de Júpiter Io, son los únicos cuerpos del Sistema Solar en los que se observa este tipo de procesos geológicos.
 El vídeo fue elaborado utilizando el sistema ArcGIS Pro, utilizando la base de datos del Programa Global de Vulcanismo del Instituto Smithsoniano.
Vía: Rocky Planet.

#Nanovedades: crean un corazón impreso en 3D

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Sigo poníéndome al día con las columnas de nanotecnología en Intercambio por M24. En esta ocasión se trata de la columna del 3 de mayo en la que comentamos los últimos avances en materia de impresión en 3D de órganos humanos. En este caso se trata del primer corazón humano completamente “equipado”, es decir con todas sus cavidades, estructura y vasos sanguíneos completamente formados. Aún no es posible imprimir estos órganos para adultos, ni tampoco se trata de un órgano funcional. Sin embargo el avance es formidable y en muy poco tiempo será posible disponer de estas tecnologías para la creación de tejidos y órganos a demanda. 

 La columna se puede escuchar en la web de M24, o por aquí:

Primer mapa geológico global de Europa

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Geologic Mapping of Europa at Global and Regional Scales. E. J. Leonard et al.
 La comisión de Cartografía Planetaria de la International Cartographic Association (ICA) acaba de presentar el primer mapa geológico de Europa, la cuarta luna más grande de Júpiter. Esta luna joviana es uno de los cuerpos celestes más interesantes dado que se estima que luego de nuestro Planeta, Europa tiene condiciones favorables para el surgimiento de formas de vida. Europa posee una estructura muy similar a nuestra Luna, entre ellas la de poseer una atracción gravitatoria similar. Su superficie está formada por silicatos, esencialmente arena, y por mares de agua líquida y hielo. Estos componentes son claves para que numerosos procesos asociados con el surgimiento de moléculas orgánicas complejas, y eventualmente algunas formas de vida, puedan ocurrir o haber ocurrido.
Dos imágenes de la fascinante superficie de Europa. A la izquierda la imagen aproximada “a simple vista”. A su derecha la imagen en colores exagerados en verde, violeta e infrarrojo. Las zonas azulas oscuras corresponden al hielo y las celestes a la presencia de agua superficial. Imagen vía NASA.-

 Estos aspectos hacen de enorme interés astrobiológico la exploración de este fascinante mundo. Misiones como Europa Clipper de la NASA y Juice de la ESA han sido planificadas para cumplir este objetivo. Sin embargo lograr aterrizar suavemente un robot en la superficie de Europa es un desafío enorme, en buena medida por la casi ausencia de una atmósfera lo suficientemente densa como para frenar la sonda mediante paracaídas. El trabajo fue iniciado por Erin J. Leonard del Jet Propulsion Laboratory de la NASA hace ya dos años y presentado ayer en el blog de la ICA. El mapa esta a una escala de 1:1500, en la que es posible distinguir las formaciones y estructuras mayores a 200 metros.
 Este mapa se enmarca en el esfuerzo para iniciar las misiones Clipper de la NASA (a lanzar en 2023) y Juice de la ESA (a lanzar en 2022). Europa es un mundo clave para entender el surgimiento de la vida en nuestro Sistema Solar, y de poder concretarse estas misiones vamos a encontrarnos con un todo un mundo nuevo. Esperemos que el mapa logre el cometido que han tenido desde el origen de los tiempo: orientar a los descubridores de nuevos mundos.
[Vía: ICA]  

Carne de laboratorio: ¿Es posible que sustituya a la producción convencional?

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 Retomo la publicación de las columnas radiales de nanotecnología y divulgación científica por M24. Llevo tiempo con ese trabajo atrasado, de manera que la columna que publico hoy corresponde a la del 27 de abril. Prometo ponerme al día en breve.
 La columna versa sobre la carne sintética y problematiza sobre el potencial real de implantación de esta fuente de alimentación en los próximos años. Anteriormente habíamos comentado una serie de desarrollos nanotecnológicos para facilitar la producción de la carne sintética. En esta ocasión me baso en un muy interesante artículo de Juan Pascual en Naukas
 La columna se puede escuchar aquí y en la web de M24: