Los volcanes pueden ser la fuente más dramática de gases atmosféricos, pero los océanos son definiti-vamente la mayor fuente. Extensos estudios sobre la circulación anual de cloro y azufre en la Naturaleza fueron hechos en los '50 y los '60 por el más importante de los científicos atmosféricos de Suecia, Erik Eriksson. Entre los muchos descubrimientos sorprendentes logrados por Eriksson al examinar el transporte e intercambio de gases en la atmósfera, estaba el hecho que anualmente circulaba a través de la atmósfera 10 veces más azufre que el liberado por la actividad industrial. Hasta la aparición del trabajo de Eriksson, la mayoría de los científicos habían supuesto que toda la contaminación provenía del Hombre. Eriksson demos-tró que las fuentes naturales azufre son vastamente superiores a las fuentes de emisión industriales.
En un trabajo publicado en el periódico Tellus, en Abril de 1959, La Circulación Anual de Cloro y Azufre en la Naturaleza, Eriksson se fijó minuciosamente en las fuentes de cloro atmosférico y calculó que el agua de mar contribuye con cerca de 600 millones de toneladas de cloro anuales a la atmósfera, transportado hasta allí en cerca de 1000 millones de toneladas de partículas de sal marina. (El agua de mar contiene NaCl, o cloruro de sodio, la común sal de mesa. Estas partículas de sal ingresan al aire a través de la evaporación del agua de mar lanzada a la atmósfera por la acción de las olas, que rocían aerosoles en el aire.)
Esto significa que el agua de mar contribuye con 800 veces más cloro a la atmósfera, que la está contenida en toda la producción de CFC del mundo. Pero la comparación Freón la cantidad de cloro presuntamente liberada por los CFC resulta todavía mucho más sorprendente: el agua de mar suministra 80.000 veces más cloro que la supuesta disociación en la estratosfera de los CFC. Los propulsores de la teoría de la destruc-ción del ozono sostienen, por supuesto, que ni una sola onza de este cloro llega hasta la estratosfera, porque la lluvia lo arrastra nuevamente hasta la superficie. Ellos no se molestan en explicar el origen del cloro que había en la estratosfera antes de que se inventaran los CFC. Por consiguiente, no existe referen-cia alguna al cloro de los océanos en los trabajos apocalípticos del ozono, aunque Eriksson y otros suminis-tran la evidencia que, en efecto, vastas cantidades de cloro provenientes del mar pueden, y en verdad llegan hasta la estratosfera.
Por ejemplo, Eriksson se propuso determinar rigurosamente, no sólo cuánto cloro era producido por los océ-anos, sino cuánto tiempo permanecía en la atmósfera, qué sucedía con él y dónde era finalmente deposita-do. Esta era una pregunta extremadamente crítica para Eriksson, ya que existen grandes concentraciones de sal superficial en el mundo, que están a cientos de kilómetros de los océanos. ¿De dónde proviene esta sal?
Los estudios indican que grandes cantidades de sal regresan al mar después de un corto período de tiempo, a través de una deposición seca o de las lluvias; y que grandes cantidades de sal pueden permanecer suspendidas en la atmósfera durante extensos períodos de tiempo. Los estudios revisados por Eriksson muestran que el incremento de la turbulencia y las corrientes convectivas sobre tierra pueden llevar a las corrientes de aire oceánico y su contenido de sal hacia arriba, a mayores alturas. Este es, especialmente, el caso de las corrientes cálidas. Eriksson concluye diciendo:
Es difícil sobreestimar la importancia de estos descubrimientos ya que demuestran que el aire rico en cloro puede ser transportado a niveles altos en los continentes, pasando así por encima de barreras montañosas sin pérdida del cloro por lavado. Una vez sobre los continentes, la mezcla con aire más frío causará la precipitación de agua y sales del mar desde ese estrato. El transporte y subsecuente acumulación de sal marina hace fácil comprender la formación de las salinas de Bonneville, en el estado de Utah. [p. 397].
Además, lenguas de aire caliente que fluyen de disturbios climáticos como las tormentas eléctricas son muy ricas en cloro. Esto es sumamente importante, dado que las tormentas y especialmente los huracanes, transportan enormes cantidades de aire, substancias químicas y vapor de agua de la superficie hasta la parte superior de la troposfera y pueden penetrar e inyectar grandes cantidades de este aire directamente en la estratosfera Existen muchos otros trabajos concluyentes que demuestran que vastas cantidades de cloro marino y otras fuentes sí llegan hasta la estratosfera.
Tres científicos del Centro Nacional para la Investigación de la Atmósfera, A.C. Delaney, J.P. Sheldovsky y W.H. Pollock publicaron un trabajo en la edición del 20 de Diciembre de 1974, del Journal of Geophysical Research (Stratospheric Aerosol: The Contribution from the Troposphere) donde documentan la presencia de cloro y bromo en la estratosfera con origen en los océanos, haciendo notar que en la estratosfera hay mucho más cloro y bromo que el resultante de la inyección directa de partículas de sal de mar. Delaney et al, escriben que hay el doble del cloro de lo que podría esperarse que acompañase al sodio, como el otro componente de la sal de mar de los aerosoles atmosféricos, y que el bromo está presente en un exceso de aproximadamente 200 veces más. Ellos emiten la hipótesis que las partículas de sal, NaCl y NaBr, son destruidas en la baja troposfera y los gases liberados son luego transportados hasta la estratosfera donde se recombinan otra vez para formar particulados.
Delaney et al. hablan del hecho que el cloro debe provenir del mar, pero que ellos no encuentran un claro camino químico por el cual los iones se puedan disociar y recombinarse, y que lo mismo es aún más cierto para el bromo. Un interesante mecanismo que ellos proponen para el transporte del cloro y del bromo hasta la estratosfera es el plegado de la estratosfera y la transferencia turbulenta en menor escala, entre la troposfera y la estratosfera . No fue hasta varios años después de este estudio que otros investigadores establecieron que había muchas fuentes para el cloro, además de la sal de los océanos.
Procesos de Intercambio Troposfera-Estratosfera
Es muy claro que los volcanes y los océanos envían inmensas cantidades de cloro y bromo a la atmósfera. El mayor problema científico del tema es, alcanzan estos gases los 10 o 16 kilómetros de altura en la estratosfera, y si fuese así, ¿cómo son transportados?
Tal como se expone en un trabajo de Elmar R. Reiter, Procesos de Intercambio troposfera -estratosfera , (Reviews of Geophysics and Space Physics), existen cuatro mecanismos básicos para mover aerosoles y gases desde la troposfera hasta la estratosfera : (1) ajustes estacionales de la altura del nivel medio de la tropopausa; (2) grandes movimientos organizados, a gran escala, a través de la circulación meridional; (3) transportes de torbellino (vórtice) a gran escala, principalmente en la región de la corriente de chorro; y (4) transportes a pequeña y mediana escala por torbellinos vía huracanes y otras tormentas que pueden penetrar en la estratosfera e inyectar allí grandes cantidades de vapor de agua, aire caliente y gases troposféricos.
Aquí veremos al tercer mecanismo, las corrientes de chorro. Estas corrientes juegan un rol crítico en la determinación del clima en los sistemas climáticos a lo largo y ancho del mundo; y sin embargo, ellas son el fenómeno atmosférico menos comprendido. Cada hemisferio tiene tres corrientes de chorro: una en los subtrópicos, una en las latitudes medias y otra en los polos - apareciendo únicamente en determinadas épocas del año.
El punto básico aquí es que en las corrientes de chorro ocurren intercambios de aire muy intensos, en donde aire de la troposfera es llevado hacia arriba e inyectado en la estratosfera , y viceversa. La Figura 1.8 muestra un corte en sección de una corriente de chorro, indicándose la trayectoria del aire estratosférico. La velocidad del viento es mayor en el centro, a veces superior a los 200 nudos, y es más débil en el exte-rior del vórtice de la corriente. La Figura 1.4 es un poco más complicada; muestra la naturaleza ciclónica de la corriente de chorro, un anticiclón debajo suyo, y cómo ocurre una simultánea inyección de aire desde la troposfera en la estratosfera y viceversa.
La Figura 1.5 es, quizás, una de las más claras. Muestra una continua serie de mediciones de las interaccio-nes troposfera-estratosfera, llevadas a cabo por Reinholt Reiter, en Zugspitze, la montaña más alta de Alemania. (Debe notarse que Reinholt Reiter no está relacionado de ninguna manera con Elmar Reiter.)
Puede verse cómo masas de aire de la troposfera ingresan a la estratosfera varios kilómetros por encima de la tropopausa, en la fecha inicial. Luego, una intrusión estratosférica irrumpe hacia abajo a través de la tropopausa y desde el núcleo de la corriente de chorro existe una inyección de aire estratosférico rico en ozono hacia la superficie de la tierra.
Muy poco tiempo después de este suceso, la troposfera rebota y acontece lo contrario: el aire de la tro-posfera se abre paso a través de la tropopausa y lleva aire troposférico hasta una altura de 20 kilómetros, el doble de altura de la tropopausa. Más tarde, hay otra intrusión estratosférica más intensa, en donde la corriente de chorro envía nuevamente aire rico en ozono hacia la superficie de la Tierra. (Un aparte sobre este asunto: Existe ozono en la estratosfera hay ozono en la superficie de la Tierra y hay ozono al medio de las dos.
De acuerdo al dogma ambientalista estándar, el ozono en la estratosfera es bueno, porque filtra los mal llamados dañinos rayos ultravioletas, mientras que el ozono en la troposfera es malo porque es el principal componente del smog urbano. Sin embargo, como la Figura 1.5 y muchos otros estudios científicos lo de-muestran, las inyecciones de ozono estratosférico son muy comunes, y muchos científicos creen que son la principal fuente del ozono troposférico. De hecho, es muy posible que este ozono estratosférico descienda hasta la superficie de la Tierra, provocando una alerta de smog del que se pueda erróneamente culpar a los automóviles).
En realidad, el ozono al nivel del suelo está pagando algunos platos rotos por otros. Aunque los niveles tóxicos han sido determinados por la EPA (Environmental Protection Agency), es beneficioso como un germicida siempre presente, útil para combatir infecciones derivadas de pequeños cortes o lastimaduras. De hecho, se alienta la instalación de generadores de ozono en los hospitales para controlar la diseminación de enfermedades entre los pacientes y para ayudar a la cicatrización de las heridas por accidentes o cirugía.
Cloro de la Quema de Biomasa
Hasta fines de los '70s, la cantidad de gases aportadas a la atmósfera por la quema de biomasa e incendios forestales se consideraba mínima, pero cuidadosas mediciones de los incendios forestales desde entonces indican que esta es una importante fuente de gases para la química atmosférica global. La quema de biomasa puede, en realidad, aportar a la atmósfera más dióxido de carbono que toda la actividad industrial del hombre en el mundo. En una entrevista en 1989 con uno de los autores, el científico Alberto Setzer, del Instituto Brasilero de Estudios Espaciales, calculó que en 1987 las quemazones en la selva lluviosa del Amazonas habían liberado más de 540 millones de toneladas de dióxido de carbono. El científico norteame-ricano Richard Houghton en una conversación con los autores en 1988, adelantó un cifra mayor basada en una estimación que incluía, no sólo al CO, proveniente de la quema de bosques, sino la cantidad liberada por los suelos recién expuestos: 4 mil millones de toneladas. Esto significa que sólo las quemazones de la selva Amazónica - que es menos de la mitad de toda el área boscosa del mundo que es quemada por el hombre y sujeta a agricultura primitiva- produce casi tanto CO, como toda la liberación de CO, atribuida a las activi-dades industriales: 5 mil millones de toneladas.
Otro gas liberado por la quema de biomasa incluye cloro , el villano del agujero de la capa de ozono, en la forma de CH3Cl (o cloruro de metilo). De acuerdo a uno de los primeros trabajos sobre el tema (Quema de Biomasa como Fuente de Gases Atmosféricos CO, H2 N2O, NO, CH3,Cl, y COS, Nature, Nov. 15, 1979, pp 253-256), 420.000 toneladas de cloro contenidas en CH.,C1 fueron liberadas en 1979 por la quema de biomasa, Los autores del trabajo, Paul Crutzen, Leroy Heidt, Joseph Krasnec, Walter Pollock y Wolfgang Seiler, advierten, sin embargo, que sus estimaciones pueden ser muy bajas.
Desde que este trabajo de Crutzen et al. apareció inicialmente publicado en Nature, el ritmo de la defores-tación global, quema de biomasa y agricultura de corte-y-quema se ha incrementado de manera exponen-cial - el resultado de las políticas de austeridad impuestas a las naciones en desarrollo y la negativa de las agencias internacionales de financiación, como el Fondo Monetario Internacional (FMI) para la transferencia de tecnologías de avanzada. Por consiguiente, no es una sorpresa que relevamientos satelitales más preci-sos muestren que la deforestación global y quema de los bosques tropicales son, por lo menos, 10 veces más que lo expresado por Crutzen et al. Esto significa que la quema de biomasa está liberando por lo menos 4.2 millones de toneladas anuales de cloro a la atmósfera.
Este cloro biogénicamente generado, de acuerdo a Crutzen et al., puede imponer una seria amenaza a la capa de ozono porque se disocia en la estratosfera en los mismos átomos de cloro producidos por la declamada disociación de los CFC. Uno de los más interesantes puntos de este trabajo es que representa otro intento por parte de Paul Crutzen de demostrar que el hombre está destruyendo su nido. Crutzen, uno de los primeros proponentes de la disminución del ozono en los tempranos años '70s, en los últimos años ha estado más bien callado en este asunto del cloro-de-la-biomasa, quizás para no llamar la atención hacia el hecho de que hay otras fuentes de cloro para la atmósfera, además de los CFC hechos por el hombre.
En una conferencia dada en Marzo de 1989 en Williamsburg, Virginia, sobre quema de biomasa, los científi-cos documentaron la extensión de la quema de biomasa en todo el mundo, no sólo las causadas por la actividad del hombre, sino también las contribuidas por los fuegos forestales de la Madre Naturaleza. Mientras que la atención mundial estaba remachada sobre los grandes incendios forestales de Yellowstone en 1989, al otro lado del mundo, una gran área de los bosques Siberianos y del norte de China se estaban quemando; millones de hectáreas de bosques se quemaron hasta el piso. Es un hecho, los incendios de bosques naturales se contabilizan como la mayor parte de la biomasa quemada en el Hemisferio Norte.
La inmensidad de los incendios de Madre naturaleza y sus bosques, sin embargo, no hace menor la gran tragedia que ocurre en el Tercer Mundo, cuando las naciones se ven obligadas a talar y quemar bosques tropicales simplemente para producir la energía necesaria para cocinar y calentarse. Más del 60% de la deforestación global es el resultado de cortar árboles para obtener leña para quemar. La mayoría de los países de África Central obtienen más del 90% de su energía de la quema de biomasa.
Níger es un país que acostumbraba a exportar madera, tiene que importar ahora millones de toneladas de madera para combustible, porque las instituciones internacionales de crédito le prohíben la importación de petróleo y carbón, fuentes de energía mucho más eficientes. De hecho, la mayor parte de la deforestación es el resultado directo de las políticas ambientalistas que impiden que las tecnologías de avanzada lleguen al sector en desarrollo. Si los intentos para construir plantas nucleares en el Tercer Mundo no hubiesen sido impedidos por los ambientalistas, la mayoría de los desastres ecológicos que ocurren hoy en esos países se podrían haber evitado. Si los Áfricanos pudiesen usar tractores y fertilizantes, por ejemplo, no tendrían que quemar cada año 5.000 kilómetros cuadrados de sabana para sembrar y plantar.
Regresando al asunto del cloro villano: En la actualidad, más de 4.5 millones de toneladas de gases de cloro son aportadas anualmente por la quema de biomasa la mayor parte en los trópicos. Si consideramos la re-ciente información proporcionada por el incendio del Parque Nacional de Yellowstone y otros, revisados en la conferencia de Marzo de 1990 mencionada antes, la cantidad de gases provenientes de los incendios de los bosques de las latitudes norteñas pueden contribuir tanto como la quema de biomasa de los países subde-sarrollados. En consecuencia, la estimación para el cloro producido por la quema de biomasa se duplicaría hasta aproximadamente unas 8.4 millones de toneladas. Esto representa. por lo menos, 11 veces más cloro que toda la producción mundial de CFC en todo un año (750.000 toneladas) y 1.120 veces más que la cantidad de cloro supuestamente liberada por la presunta disociación de los CFC.
Aún esta cifra. 8,4 millones de toneladas, pueden resultar ser una gruesa subestimación. En su trabajo de 1979, Crutzen et al. advierten que ellos no incluyeron en sus cálculos a los gases que podrían liberarse del calentamiento de la materia orgánica de la cubierta del suelo, o de 40-80 x 10 gC (4 a 8 mil millones de toneladas de Carbono) de la materia que es expuesta al fuego pero abandonada después como biomasa muerta, sin quemar por encima del suelo. ( p. 2o6). Agregan que la materia orgánica de la cubierta de suelo es especialmente rica en nutrientes y puede hacer importantes contribuciones al ciclo de trazas de gases atmosféricos y elementos nutrientes. (p. 256).
Otro punto en el que Crutzen y sus coautores hacen énfasis es el hecho que las emisiones tropicales ocu-rren en regiones atmosféricamente muy activas. Las dos mayores de estas regiones están encima de la floresta tropical del Amazonas y del archipiélago de Indonesia. Son conocidas como las fuentes estratos-féricas del mundo, a causa de la enorme cantidad de vapor de agua y gases transportados a la estratos-fera por las muy violentas tormentas convectivas de la región.
Esto es de gran importancia para el estudio del transporte del cloro y del bromo hacia la estratosfera, porque estas selvas tropicales son el lugar donde tiene lugar la mayor cantidad de quema de biomasa, y el área de volcanismo más activo está ubicado en la zona de la fuente estratosférica de Indonesia, sumi-nistrando inmediato transporte hacia la estratosfera para los gases biogénicos y volcánicos. El comporta-miento de una de estas regiones dinámicas, la selva lluviosa del Amazonas, fue estudiada por primera vez en profundidad durante una expedición atmosférica conjunta llevada a cabo por la NASA y la agencia espacial de Brasil, INPE, en 1985 y 1987. Los resultados de la expedición científica denominada Experimento de la Capa Atmosférica Lindera (ABLE), fueron resumidas por Robert J. McNeal, jefe de la División Ciencias de la Tierra y Aplicaciones de la NASA, durante un testimonio rendido ante el Senado de los EEUU el 20 de Septiembre, 1988:
En el Amazonas existe un mecanismo que transporta gases entre la capa fronteriza del planeta y la troposfera libre donde pueden entrar en patrones de circulación a gran escala. Con mucha frecuen-cia se establecen profundas tormentas convectivas de considerable volumen, y se mueven de manera esencial continuamente alrededor de la bacía Amazónica. Tales tormentas bajan material desde muy alto en la atmósfera, hasta e incluyendo a la estratosfera , que es una fuente de ozono (y] también eleva material desde la parte superior de la cubierta boscosa hasta la parte superior de la troposfera. ... La intensidad y frecuencia de estas tormentas esencialmente acoplan de manera vertical a la superficie y la troposfera en la región Amazónica.
Estas tormentas violentas tienen un poder enorme. McNeal dice que tormentas convectivas individuales transportan 200 megatones de aire por hora, de las cuales 3 megatones son vapor de agua que liberan 100.000 megawatts de energía a la atmósfera. Esto es sólo una tormenta; en promedio, alrededor del mundo suceden unas 44.000 tormentas diarias, la mayoría en los trópicos, produciendo un total de más de 8 millones de descargas eléctricas.
La extensa destrucción de las selvas tropicales como resultado de las deliberadas políticas que restringen el desarrollo tecnológico tendrán consecuencias mucho mayores en el desequilibrio del clima global, que la imaginaria amenaza de los CFC y otros contaminantes producidos por hombre. Como McNeal advierte en su testimonio:
E! reemplazo de los bosques con pantanales o pasturas, muy probablemente causará gran impacto en este inmenso horno, con su consecuente gran efecto sobre los patrones de circulación atmosfé-rica y, en consecuencia, sobre el clima. La evapotranspiración y la lluvia disminuirán. Se puede reducir la cantidad de calor latente transportado a latitudes templadas y polares, y estas regiones podrían experimentar un clima más fresco como resultado.
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