Portillo, Chile – desde hace más de 3 años CETAM-UTFSM, viene estudiando el comportamiento del ozono troposférico en la cordillera de los Andes, específicamente en su laboratorio refugio NUNATAK-1, instalado a 3.000 msnm, en la Escuela de Montaña del Ejército de Chile en Portillo.

La investigación ha revelado que la concentración de ozono en el aire de sectores como Portillo es mayor que en la capital, Santiago, encontrándose en la cordillera de los Andes la concentración más alta de ozono en Chile. Esto plantea interrogantes sobre las razones de este fenómeno y su posible ocurrencia en otras regiones de la cordillera, con potenciales impactos en la agricultura y la biodiversidad.

Impacto del Ozono en la Salud y el Medio Ambiente

El ozono es un contaminante secundario formado por reacciones fotoquímicas a partir de precursores como los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COVs), provenientes principalmente de procesos industriales y emisiones vehiculares. Este gas en la tropósfera representa uno de los principales problemas de contaminación del aire en las grandes ciudades y zonas industriales, siendo uno de los pocos contaminantes que no ha sido factible controlar con los planes de descontaminación atmosférica aplicados en Chile.

Este contaminante afecta negativamente también la salud de plantas, animales y humanos. En la biósfera, causa necrosis en las hojas de las plantas, retrasando la fotosíntesis y afectando la producción de semillas, lo cual impacta negativamente en los cultivos agrícolas. En la fauna, deteriora tanto la piel como las mucosas de anfibios y reptiles, comprometiendo su salud. En los humanos, la exposición al ozono puede acelerar el envejecimiento celular y provocar afecciones cardíacas y respiratorias, como asma y bronquitis, incrementando los riesgos para la salud pública. Incluso el ozono afecta los materiales, siendo un oxidante fuerte, deteriora, plásticos, cauchos, y otros materiales sintéticos industriales, presentes en la infraestructura y la construcción

Preguntas Futuras y la Importancia del Ozono

El ozono, aunque vital en la estratósfera para protegernos de la temida radiación ultravioleta, actúa también como un gas de efecto invernadero y su presencia a nivel del suelo es problemática ya que es un contaminante peligroso. La investigación en curso busca no solo medir la concentración de ozono en Portillo o en otros sitios de la cordillera de los Andes, sino también entender el fenómeno observado y cuales podrían ser sus causas para realizar recomendaciones a la autoridad con el objetivo de mitigar este fenómeno y sus consecuencias nocivas.

Con este objetivo el Centro de Tecnologías Ambientales de la USM  realizó una investigación inédita, la cual se llevó a cabo entre febrero y marzo de este año en conjunto con el Institute of Climate and Energy Systems (ICE), Stratosphäre (ICE-4), Instituto de Sistemas de Energía y Clima, perteneciente al Centro de Investigaciones de Jülich (FZJ)

de Alemania y las empresas nacionales PARTICULAS SpA y T4Y, con el objetivo de medir cuales serían los aportes a este fenómeno del ozono proveniente de la estratósfera, una de las hipótesis que se barajan para explicar las altas concentraciones medidas en la cordillera. Los datos de ozono y aerosoles fueron obtenidos de los globos sonda lanzados en Portillo a 3.000 msnm y están actualmente analizándose en Chile y Alemania, esto permitirá responder sobre la magnitud y relevancia de las posibles intrusiones estratosféricas de ozono y aerosoles, así como su impacto sobre la región andina.

Actualmente los estudiantes Valeria Campos y Benjamín Gallardo quienes realizan sus tesis en estas temáticas en el CETAM-UTFSM, están en el ICE-4, en Alemania realizando un curso intensivo de verano de “Química y Modelamiento Atmosférico”, organizado por este instituto y las universidades de Köln y Wuppertal, todo gracias al financiamiento de la colaboración internacional y los proyectos de ANID Anillo ACT210021 y FOVI 230167.  

Investigación de Campo

El estudio se realizó gracias al lanzamiento de aproximadamente 20 globos sonda de 2 m cada uno, los cuales son inflados con helio y equipados con modernos instrumentos para recolectar tanto datos meteorológicos, así como de ozono y aerosoles. Esta es la primera vez que se lanzan globos sonda para medir estos contaminantes a esta altitud en la cordillera de los Andes. Los globos alcanzan una altitud de más de 35.000 m de altitud y en su vuelo atraviesan la cordillera de los Andes en dirección hacia Argentina, cuando alcanzan la máxima altitud se revientan y luego de abrirse un paracaídas, caen en alguna parte de la cordillera en el país transandino, donde los instrumentos se pierden irremediablemente.  

El Dr. Francisco Cereceda explica que “Se buscaba estudiar la intrusión de ozono desde la estratósfera hacia la troposfera, por lo que las mediciones de altura se complementan con instrumentos instalados en tierra en el laboratorio- refugio NUNATAK-1 del CETAM-USM, ubicado también en Portillo, incluyendo una estación de monitoreo portátil instalada para esta ocasión en el Cristo Redentor a 4.000 msnm, lo cual fue todo un desafío”.

Por su parte el Prof. Dr. Martin Riese del ICE-4-FZJ, comenta que “Cada vuelo de globo sonda, duraba aproximadamente dos horas y media, y los datos se transmitían de manera continua por radiofrecuencias, recibiéndose gracias a dos antenas que se instalaron en Portillo y el Cristo Redentor, fue un proceso complejo pero necesario para obtener una imagen precisa de la concentración de ozono y los aerosoles durante todo el vuelo y poderla comparar con los datos en tierra.»

“Durante la campaña de medición, se registraron dos eventos de intrusión de ozono que permitieron recopilar datos de mucha relevancia, estos eventos meteorológicos son impredecibles, aunque increíblemente valiosos desde el punto de vista investigativo”, señaló el Dr. Christian Rolf, investigador del ICE-4, también participante de la campaña.

Coordinación y Seguridad en el Lanzamiento de Globos

La campaña presentó un esfuerzo logístico considerable, ya que se debía crear una buena coordinación entre las autoridades aeronáuticas chilenas y argentinas para garantizar la seguridad del tráfico aéreo durante las mediciones. Para lograr esto, además de la planificación previamente autorizada con meses de coordinación, cada lanzamiento debía ser confirmado en función de las condiciones meteorológicas con anticipación horaria y se debía esperar la aprobación de parte de las autoridades aeronáuticas. Esto sobre todo porque varios lanzamientos tuvieron que hacerse en la noche para coincidir con los posibles fenómenos de intrusión de ozono que se estaban persiguiendo.