Medio ambiente

El ozono es una forma de oxígeno, cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno en vez de dos. El ozono se encuentra tanto en la troposfera (es decir, en los 10 kilómetros inferiores de la atmósfera) como en la estratosfera (capa que se extiende entre los 10 y 50 kilómetros por encima de la superficie terrestre). El ozono actúa como un escudo protegiéndonos de las dañinas radiaciones ultravioletas del sol.  

Sin embargo, el ozono que se encuentra al nivel de la superficie es un contaminante. Puede provocar dificultades respiratorias y dañar plantas y cosechas, además de ser uno de los principales componentes del esmog. Por lo tanto, según su altitud en la atmósfera, el ozono puede ser beneficioso o perjudicial.

La presencia de compuestos de cloro (clorofluorocarbono, CFC) y bromo (halón), que se utilizaron profusamente en el pasado en productos como atomizadores, botes de gas propelente, refrigerantes, pesticidas, disolventes y extintores, ha contribuido a la destrucción de la capa de ozono. Cuando esas sustancias llegan a la estratosfera, se disgregan a causa de la radiación ultravioleta del sol y liberan entonces átomos de cloro y bromo que reaccionan con el ozono, desencadenando ciclos químicos de destrucción del ozono, con la consiguiente reducción de la capa protectora de ozono.

Se calcula que un único átomo de cloro puede desintegrar más de 1 000 moléculas de ozono. Por su parte, los átomos de bromo son 50 veces más eficaces a la hora de destruir el ozono pero, afortunadamente, en la atmósfera existen muchos menos compuestos de bromo que de CFC.

Los países se han ido adhiriendo a los acuerdos internacionales que están actualmente en vigor, como el Convenio de Viena para la Protección de la Capa de Ozono y el Protocolo de Montreal y sus Enmiendas. Después de haberse registrado en el año 2000 una concentración máxima de compuestos de cloro y bromo en la estratosfera, su presencia está disminuyendo lentamente, pero es probable que nos lleve 50 años volver a los niveles de cloro y bromo observados antes de 1980 (aproximadamente cuando se detectó el primer agujero en la capa de ozono encima de la Antártida).

Informes científicos recientes indican que a pesar de que la reducción del ozono se ha detenido en la mayoría de las regiones del mundo, pueden pasar años antes de que se vuelva a registrar un aumento de esta sustancia. El agujero de ozono sobre la Antártida, que aparece cada año de septiembre a noviembre, no ha aumentado en los últimos 5 a 10 años, pero tampoco hay signos aún de una mejora significativa.

La Tierra tiene un efecto invernadero natural debido a la presencia en la atmósfera de vapor de agua (H₂O), dióxido de carbono (CO₂), metano (CH₄) y óxido nitroso (N₂O). Estos gases permiten que la radiación solar alcance la superficie terrestre, pero absorben la radiación infrarroja emitida por la Tierra, propiciando así el calentamiento de la superficie del planeta. Es preciso distinguir entre el fenómeno natural del efecto invernadero y su aumento. El efecto invernadero natural se produce como consecuencia de la presencia de cantidades naturales de gases de efecto invernadero, y es fundamental para la vida. Sin el efecto invernadero natural, la superficie de la Tierra tendría una temperatura de unos 33 ºCelsius menos. El aumento del efecto invernadero se debe al forzamiento radiativo adicional, resultante de una mayor concentración de gases de efecto invernadero causada por las actividades humanas. Los principales gases de efecto invernadero cuyas concentraciones van en aumento son el dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso, los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), los hidrofluorocarbonos (HFC) y el ozono que se encuentra en la atmósfera inferior. El programa de la Vigilancia de la Atmósfera Global (VAG) de la OMM observa, analiza y publica datos sobre gases de efecto invernadero recopilados por 50 países del mundo desde el extremo norte del Ártico hasta el Polo Sur.

Es un hecho ampliamente reconocido que los efectos de los aerosoles en la atmósfera son uno de los aspectos más significativos e inciertos de las proyecciones sobre el cambio climático. Se ha observado una tendencia del calentamiento del planeta como consecuencia de los gases de efecto invernadero muy inferior a la prevista, y gran parte de la diferencia se debe a los efectos de los aerosoles. Los aerosoles afectan el clima dispersando y absorbiendo de forma directa la radiación solar entrante y atrapando la radiación saliente de onda larga, así como alterando las propiedades ópticas de las nubes y la formación de nubes y de precipitación.

Preocupa cada vez más el impacto de los aerosoles en la salud humana y crece el interés de muchos sectores, como el de la predicción meteorológica, la industria de la energía verde (por su influencia en la energía solar que llega a la superficie terrestre) y la industria de la aviación comercial (por el efecto de las cenizas volcánicas y las tormentas de arena en las operaciones y las aeronaves).

A nivel regional pueden plantearse problemas varios, por ejemplo, los posibles efectos en la salud humana y la mortalidad, y el impacto ambiental, como el deterioro de la visibilidad. Los aerosoles proceden principalmente de las emisiones urbanas e industriales, del humo de la quema de biomasa, de la formación de partículas secundarias a partir de sus precursores gasesos, de la sal marina y del polvo. Todavía sigue siendo difícil determinar las fuentes naturales de los aerosoles y su fracción orgánica.

Las estaciones del programa de la Vigilancia de la Atmósfera Global (VAG) de la OMM miden diversos parámetros de los aerosoles, como su profundidad óptica. 

El conjunto de gases reactivos es muy diverso e incluye el ozono troposférico (O₃), el monóxido de carbono (CO), los compuestos orgáncos volátiles (COV), los compuestos de óxido de nitrógeno (NO_x, NO_y), y dióxido de azufre (SO₂). Todos estos compuestos cumplen una función muy importante en la química de la atmósfera y, por ello, participan activamente en las relaciones entre la química atmosférica y el clima, ya sea mediante el control del ozono y la capacidad oxidativa de la atmósfera o la formación de aerosoles. La base de medición mundial de la mayoría de esos gases es insatisfactoria, excepto respecto del ozono troposférico y del monóxido de carbono. Las estaciones de la Vigilancia de la Atmósfera Global (VAG) de la OMM miden los gases reactivos. 

La capa de ozono nos protege contra la dañina radiación ultravioleta (UV) del sol. El ozono estratosférico absorbe parte de la radiación UV del sol, dañina para los seres vivos. La mayor parte de la radiación de onda corta (conocida también como radiación UV-B) es absorbida por la capa de ozono, mientras que la radiación UV de onda larga (denominada también UV-A) atraviesa la capa de ozono y llega a la superficie terrestre.

La intensidad de la radiación UV puede expresarse mediante el índice UV. La OMM, en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS) y otras organizaciones, ha publicado una guía sobre cómo informar al público acerca de la radiación solar UV. Saber cómo comportarse al sol es importante para frenar el rápido aumento del cáncer de piel de muchas poblaciones. Las estaciones de la Vigilancia de la Atmósfera Global (VAG) de la OMM miden la radiación solar ultravioleta.

La química de las precipitaciones sigue siendo un asunto ambiental importante en varias partes del mundo, por ejemplo, en el este de América del Norte, en el sureste de Asia y en Europa, debido a la preocupación que existe por la deposición ácida, la eutrofización, la deposición de metales de traza, la salud del ecosistema, el ciclo biogeoquímico y el cambio del clima a escala mundial. En los últimos años, no solo preocupan las deposiciones húmedas sino también las concentraciones atmosféricas, las deposiciones en seco y el intercambio superficie-aire, particularmente en la medida en que se relacionan con el tiempo de vida en la atmósfera de acidificantes, gases de efecto invernadero y oxidantes. Pese a esas preocupaciones, poco se ha hecho para incorporar estos factores adicionales en el marco de la Vigilancia de la Atmósfera Global (VAG) debido principalmente a limitaciones presupuestarias. En varios sitios del programa de la VAG de la OMM se realizan observaciones de las deposiciones químicas.

La contaminación atmosférica de elementos químicos en los océanos guarda estrecha relación con importantes cambios a escala mundial. El aumento de aportación de nitrógeno atmosférico procedente de las actividades humanas en gran parte del océano podría causar un bajo nivel de fertilización del océano, que a su vez podría aumentar la "nueva" productividad marina en hasta aproximadamente el 3% y, así, afectar la reducción de carbono en la atmósfera. Ahora bien, es también posible que una mayor aportación de nitrógeno acelere la formación de óxido nitroso en el océano. Una mayor emisión de este potente gas de efecto invernadero contrarrestará parcialmente el impacto del forzamiento del clima que resulta de una mayor reducción de dióxido de carbono por la fertilización del nitrógeno. De forma similar, gran parte del hierro oceánico, que es un nutriente limitante en muchas zonas del océano, proviene de la deposición atmosférica de minerales como resultado del transporte a larga distancia del polvo mineral desde las regiones continentales. El mayor aporte de fósforo soluble procedente de fuentes antropógenas atmosféricas (a través de una utilización masiva de fertilizantes) puede también afectar significativamente la biogeoquímica superficie-océano, pero las estimaciones son muy inciertas. Si bien es posible que los aportes de sulfuro y óxido nitroso de la atmósfera puedan intensificar la acidificación del océano que se produce como consecuencia del aumento de los niveles de dióxido de carbono, no se dispone de información suficiente sobre esos procesos para evaluar su posible impacto. Esos aportes pueden ser particularmente preocupantes en rutas de navegación con mucho tráfico y en regiones oceánicas cercanas a superficies continentales muy industrializadas. Otras sustancias, en particular el plomo, el cadmio y los contaminantes orgánicos persistentes, pueden también afectar a los océanos.