Los aviones y cohetes supersónicos podrían frustrar la recuperación de la capa de ozono

Dec 06, 2023

La capa de ozono se está recuperando, pero aún no está completamente fuera de peligro.

La capa de ozono de la atmósfera fue devastada en el siglo XX por los productos químicos en los aerosoles y los refrigeradores, pero ahora se está recuperando e incluso podría curarse por completo en unas pocas décadas, estima una nueva evaluación científica. Sin embargo, están surgiendo nuevas tecnologías que podrían frustrar este proceso de curación global.

El ozono, una molécula que consta de tres átomos de oxígeno que se distribuye por las partes inferiores de la estratosfera (la segunda capa más baja de la atmósfera terrestre), bloquea la dañina radiación ultravioleta del sol que puede dañar los tejidos vivos, causar cáncer y dañar la vista. Desde la década de 1980, cuando se descubrió por primera vez el agotamiento del ozono en la estratosfera y el enorme agujero en la capa de ozono sobre la Antártida, el mundo ha recorrido un largo camino para mitigar o curar ese daño.

El Protocolo de Montreal, establecido en 1987, condujo a la eliminación global de las sustancias que agotan la capa de ozono más dañinas, los clorofluorocarbonos, que se introdujeron en la década de 1950 como propulsores en aerosoles químicos en aerosol y refrigerantes en sistemas de aire acondicionado, automóviles y refrigeradores.

Un informe de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) publicado el 9 de enero afirma que la capa de ozono está en camino de recuperarse por completo dentro de cuatro décadas. Pero también menciona cuatro tecnologías emergentes que podrían retrasar el proceso de curación en el futuro.

Aquí, los principales expertos del mundo dan su punto de vista sobre la situación.

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Casi 6.000 satélites activos están actualmente en órbita alrededor de la Tierra, más que nunca antes en la historia humana. Para 2030, este número puede aumentar a la asombrosa cifra de 58 000 según una evaluación de la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de EE. UU. (GAO). La mayoría de estos satélites pertenecerán a operadores de megaconstelaciones como Starlink de SpaceX, OneWeb o Kuiper de Amazon. La mayoría de estos satélites residirán en la órbita terrestre baja, la región del espacio por debajo de las 1200 millas (2000 kilómetros), y serán reemplazados regularmente por modelos más nuevos y avanzados. Eso significa que dentro de una década, enormes cantidades de viejas naves espaciales desaparecidas se quemarán en la atmósfera de la Tierra a medida que la gravedad arrastre los viejos satélites no deseados de regreso al planeta.

Estos satélites están hechos de metales como el aluminio y el titanio y contienen otras sustancias potencialmente tóxicas. A los científicos les preocupa que, a medida que estos satélites se quemen, puedan liberar sustancias químicas dañinas que podrían dañar la capa de ozono en recuperación.

"La eliminación de satélites de estas grandes constelaciones de órbita terrestre baja en la atmósfera y su vaporización durante el reingreso es un impacto potencial muy significativo tanto para el clima como para la capa de ozono", dijo Martin Ross, investigador de Aerospace Corporation en California que estudia los efectos de sistemas espaciales en la estratosfera, dijo a Space.com. "En este momento, sabemos muy poco sobre lo que sucede cuando estos satélites se vaporizan y se convierten en partículas y gases. No sabemos qué tan activas son estas partículas y gases tanto química como radiactivamente. Pero sabemos que pronto habrá toneladas de estas cosas bajando".

Los óxidos de aluminio, que pueden producirse durante el quemado de los cuerpos de las naves espaciales a base de aluminio, se han relacionado en el pasado con la destrucción del ozono. La quema de titanio podría generar óxidos de titanio que, dijo Ross, pueden alterar las propiedades ópticas del aire circundante. Hay otros elementos polémicos presentes en los componentes de los satélites: cobalto y litio en las baterías, rastros de oro y plomo, todos elementos que de otro modo no se encuentran en las capas superiores de la atmósfera.

"Existe la posibilidad de una sorpresa, en términos de reactividad química con el ozono", dijo Ross. "Eso es lo que hay que entender. Qué son estas partículas y cuál es su reactividad química".

Los aviones supersónicos, como el Concorde ahora retirado, navegan a altitudes más altas que los aviones de pasajeros convencionales. Volando a más de 60.000 pies (18,3 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra, los Concordes y otros aviones supersónicos, como los que utilizan los militares, liberan contaminantes en la estratosfera inferior, donde reside la capa protectora de ozono. El informe de la OMM estima que si la aviación supersónica entrara en la corriente principal, sus emisiones podrían "reducir la columna total de ozono hasta en un 10%".

"Se están desarrollando nuevos aviones supersónicos e hipersónicos que pueden liberar vapor de agua y óxidos de nitrógeno en la estratosfera", dijo a Space.com Paul Newman, científico jefe de ciencias de la Tierra en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, quien colaboró ​​en el informe de la OMM. "En este punto, no hay suficientes, pero en el futuro, si comienzas a volar miles de estos aviones en la estratosfera, podría tener un efecto significativo".

Aunque la flota Concorde operada por British Airways y Air France se retiró en 2003 después de que el interés de los pasajeros cayera en picada a raíz de un accidente fatal en 2000, las aerolíneas de todo el mundo esperan ahora una nueva generación de aviones supersónicos que se está desarrollando actualmente. .

Boom Supersonic, con sede en EE. UU., presentó recientemente el innovador motor Symphony para su avión supersónico de pasajeros llamado Overture, que, según espera la firma, podría comenzar las pruebas de vuelo a fines de esta década.

La NASA también tiene intereses en el nuevo negocio de la aviación supersónica, con su avión experimental X-59 que tiene como objetivo eliminar el ruido molesto asociado tradicionalmente con los viajes aéreos supersónicos.

El informe de la OMM también establece que, si bien actualmente los lanzamientos de cohetes solo representan alrededor del 0,1 % de la destrucción detectable de ozono, esta cifra puede crecer en el futuro, ya que se espera que aumente la cantidad de lanzamientos de cohetes.

Se están desarrollando nuevos sistemas de propulsión de cohetes que probablemente consumen hidrógeno y metano más ecológicos, pero los científicos advierten que no se sabe lo suficiente sobre la interacción de los gases de escape de estos motores de cohetes con las capas superiores de la atmósfera terrestre, la estratosfera, que alberga el ozono. capa, y la mesosfera aún más alta.

Ross espera que las agencias de investigación espacial y atmosférica del mundo pronto lleven sus aviones de gran altitud a la estratosfera para medir qué sucede exactamente en lo alto de la Tierra cuando pasan los cohetes que consumen combustibles fósiles y alternativas más ecológicas, como el hidrógeno y el metano.

"Queremos hacer lo mismo que hicimos hace 25 años cuando los motores de cohetes sólidos se consideraban una amenaza para la capa de ozono", dijo Ross. "NASA, NOAA (Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU.) y la Fuerza Aérea de EE. UU. se unieron e hicieron mediciones en las columnas reales de la estratosfera. Y gracias a eso pudimos descubrir que los motores de cohetes sólidos no eran tan malo como sugerían algunos modelos".

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A los expertos también les preocupa que posibles intervenciones de geoingeniería, intentos de frenar el cambio climático por medios artificiales, puedan afectar la capa de ozono. Todavía no existen tales planes, pero durante años, los científicos han estudiado métodos que podrían ayudar a reducir la cantidad de calor que queda atrapado en la atmósfera de la Tierra al aumentar el albedo, o reflectividad, del aire alrededor de nuestro planeta. Dichos efectos se han observado después de poderosas erupciones volcánicas que inyectan grandes cantidades de cenizas ricas en azufre en la estratosfera. Como es bien sabido, después de la erupción del Monte Pinatubo en Filipinas en 1991, las temperaturas promedio globales cayeron alrededor de 1 grado Fahrenheit (0,6 grados Celsius). El efecto fue medible durante al menos 15 meses.

Ya se han esbozado procedimientos que podrían imitar estos procesos de forma calculada. Newman, sin embargo, advierte que los efectos secundarios de tales intervenciones no se comprenden en absoluto.

"La gente está empezando a considerar la inyección de aerosoles estratosféricos (SAI) como una posible curita que nos permita llegar al futuro en el que habremos reducido las emisiones de dióxido de carbono", dijo Newman. "Es algo que podríamos considerar hacer en caso de un cambio climático catastrófico: inundaciones masivas, olas de calor que provocan múltiples muertes, la destrucción de cultivos. El problema es que nuestros modelos no simulan muy bien los efectos de SAI. sabemos que cambiaría mucho la estratosfera, por lo que existe la preocupación de que podría hacer que el agujero de ozono sobre la Antártida sea más severo".

No obstante, el Protocolo de Montreal sigue siendo un gran éxito de la capacidad de la humanidad para unirse y evitar la destrucción autoimpuesta de nuestro medio ambiente. Es posible que la capa de ozono aún no esté completamente fuera de peligro, pero los científicos esperan que las lecciones aprendidas en el esfuerzo por salvarla puedan informar nuestra batalla aún indecisa contra el cambio climático.

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Tereza es una periodista de ciencia y tecnología residente en Londres, aspirante a escritora de ficción y gimnasta aficionada. Originaria de Praga, República Checa, pasó los primeros siete años de su carrera trabajando como reportera, guionista y presentadora de varios programas de televisión de la Televisión de Servicio Público Checa. Más tarde, hizo una pausa en su carrera para continuar su educación y agregó una Maestría en Ciencias de la Universidad Internacional del Espacio, Francia, a su Licenciatura en Periodismo y Maestría en Antropología Cultural de la Universidad Charles de Praga. Trabajó como reportera en la revista Engineering and Technology, fue independiente para una variedad de publicaciones, incluidas Live Science, Space.com, Professional Engineering, Via Satellite y Space News, y se desempeñó como editora científica de portada de maternidad en la Agencia Espacial Europea.

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