Los rayos ultravioleta B
Todos hemos leído sobre la destrucción de la capa de ozono atmosférico, y sobre los daños que este fenómeno puede causar al dejar paso libre a los rayos ultravioleta B. Sabemos también que hay una suerte de "hoyo" sobre la Antártica, donde esta disminución del ozono sería aun más critica. Por que y como ocurre este fenómeno, relacionado también con el "efecto invernadero", es el tema de la conversación que sostuvo con creces el biólogo Sergio Cabrera, investigador a cargo de un proyecto FONDECYT que mide la radiación ultravioleta B sobre territorio y mar chilenos.

"La proporción de ozono que se pierde cada año es siempre mayor que la del año anterior", explica, tratando de no parecer alarmista, el biólogo Sergio Cabrera. "Para 1991 se esperaba una pérdida mucho mayor que en los años anteriores. En esta pérdida participan gases artificiales, los cloro-fluorocarbonos (CFC), que tienen una vida media entre 40 y cien años. Definitivamente, los países más industrializados, y por ende más consumidores de estos productos, son los que están provocando este problema. Sergio Cabrera, biólogo de la Universidad de Chile, ocupa hoy el cargo de Profesor Asociado de Biología Celular Medicina Norte de la U. de Chile, donde conversó con Creces.


¿Hay una cantidad finita de ozono en la Tierra? ¿Se va a acabar en un momento?

- No. El ozono se sintetiza naturalmente, paradojalmente gracias también a los rayos ultravioletas. Lo que ocurre con el "hoyo" en la capa de ozono sobre el Polo Sur es que la tasa de síntesis es mucho menor que la tasa de destrucción. Pero el ozono se sintetiza a una altura mayor que la nube polar, de la que hablaré, que se forma alrededor de los 10.000 a 18.000 metros de altura. Estas nubes se llaman nubes estratosféricas polares.


¿Significa que en un momento dado no va a haber nada de ozono sobre la Antártida?

- No, porque el ozono se repuebla cuando se rompe el vórtex polar. Disminuye en la primavera polar, pero ya a fines de noviembre esta en su nivel normal.


La cantidad absoluta de ozono en toda la atmósfera, ¿va disminuyendo?

- El 0,5% de concentración anual se pierde sobre Europa por ejemplo lo que se puede extrapolar al resto del mundo.


O sea, en 200 años se acaba todo.

- No, porque es un porcentaje del porcentaje...


¿Cuál fue el primer indicio de la disminución del ozono?

- Un investigador japonés, en una reunión de meteorología en Alemania, dijo hace unos treinta años que había estado observando que, desde 1960 a 1970, el ozono de sobre la Antártida disminuía. Los norteamericanos y los europeos se rieron, ni siquiera publicaron su trabajo en los abstracts del congreso. Y después se dieron cuenta de que tenía razón.

"El "hoyo" es en realidad como una concavidad. Y es un fenómeno dinámico, no es estático: la forma del "hoyo", y su diámetro, varían. Y ése es el problema de Punta Arenas, que está justo en el borde. Se sospecha que las ovejas de Magallanes están sufriendo daño en su visión, y que no se alimentan adecuadamente porque no ven. Bueno, van a sobrevivir los organismos que puedan adaptarse, las algas que puedan vivir a mayor profundidad, en fin".


¿En qué consiste específicamente el proyecto de ustedes?

- Es un proyecto Fondecyt, de tipo multidisciplinario, cuyo objetivo principal es cuantificar la radiación ultravioleta B que está recibiendo Chile, desde la latitud 18 S en Arica, hasta la Antártida (63 grados de latitud Sur) y hay que distinguir la radiación al nivel del mar de la de otras altitudes: al subir el Chungará, 4.640 metros de altura, hay menor cantidad de protector solar, y sospechamos, y así lo confirman los datos, que hay mayor cantidad de radiación ultravioleta. Un objetivo es observar, a través del año, cómo es la recepción, en las distintas latitudes de Chile, incluyendo la Antártida, de radiación ultravioleta B. Esta es la radiación terrible, entre 280 y 320 nanómetros. Esta radiación es la que efectivamente puede producir rompimiento de moléculas de DNA. El DNA es una molécula cuya forma es como una escalera, y hay bases nitrogenadas que son los "peldaños". Cuando se recibe un fotón de ultravioleta B, se rompe el centro del peldaño, y dos moléculas vecinas de la misma columna de la escalera se unen. Forman segmentos que son dímeros, de base nitrogenada. Allí queda trabada la información genética: cuando una enzima va leyendo la información genética y llega ahí, no puede leer.


¿Esto pasa en el DNA de todos los organismos?

- En todos los organismos vivos. Pero la célula, como todo organismo vivo que ha sobrevivido a una atmósfera sin ozono, que fue la atmósfera primitiva, tiene mecanismos de reparación: enzimas que cortan esto, lo rompen, y reparan. Finalmente, son tres enzimas que ligan el segmento reparado.


El Hombre no existía cuando había una atmósfera sin oxígeno y sin ozono...

- No, pero nosotros también tenemos fotoliasas, esas enzimas que reparan. Lo más interesante es que la enzima que corta el segmento y la que repara, son dos enzimas que no necesitan luz, pero la que liga finalmente el segmento que se reparó si necesita estímulos de luz. Se llama fotoliasa, o fotoligasa, y es la que pega el nuevo segmento reparado.

"A estas radiaciones se les llama a veces "luz negra", porque no son visibles... y se usan por ejemplo en las discoteques: bueno, mayor riesgo para nuestra piel y nuestra vista. Lo mismo las lámparas que se usan para broncearse, producen una radiación ultravioleta muy fuerte. Los mismos fabricantes aconsejan usarlas sólo en determinada cantidad de minutos al día. Pero el problema es que uno no sabe qué defensas tiene, o qué cantidad de enzimas tiene; en fin, cómo está su organismo, porque hay diferencias individuales, la cosa cambia de una persona a otra".


¿Una piel más pigmentada está más protegida?

- Tiene menor probabilidad de sufrir estas fallas en la información genética. Y la gente más blanca tiene pocas posibilidades de pigmentarse aunque se ponga al sol. Los más blancos se enrojecen con el sol la única posibilidad es cubrirse con bloqueadores de ultravioleta B... y no todas las cremas protectoras los tienen. "Pienso que vamos a tener que incorporar en nuestra educación este problema de la radiación ultravioleta B, porque vamos a tener que acostumbrarnos a vivir con él. Aquí, en Chile continental, el problema se agudiza en los meses de verano, porque cuando el sol ha calentado el vórtex antártico, y ese aire se mezcla, se desplaza hacia el Polo parte del ozono que está normalmente protegiendo la zona en que nosotros vivimos.

"En nuestro proyecto, del cual soy el investigador responsable, trabajamos en conjunto con el Instituto de Fomento Pesquero, porque a ellos les preocupa mucho hasta dónde llega esta radiación ultravioleta que puede afectar el reclutamiento de alevines, que son los juveniles de los peces. Porque cuando es un organismo unicelular (o de un número menor de células) -que se va a dividir para dar lugar a un pez, con millones de células-, la radiación ultravioleta B rompe esa información de la célula todavía única, y se daña todo el organismo".


¿Y qué pasa? ¿Peces mutantes?

- Puede haber mutantes... o puede que sencillamente se muera toda la población. En la Antártida, los pingüinos, que afortunadamente cubren sus huevos, puede que no tengan tanto problema a nivel de huevos, pero en los ojos y las narices -y es el caso de los mamíferos que hay allá- definitivamente no tienen protección. Por lo tanto, hay que montar experimentos específicos para ver qué efectos tiene esta radiación sobre tales y cuales organismos.


Esos experimentos no están dentro de su proyecto...

- No están, pero estamos trabajando con muchos otras instituciones e investigadores. Por ejemplo, agrónomos: una estudiante está haciendo su tesis sobre el maíz y el trigo. Trigo con y sin ultravioleta B: cómo se va a afectar la producción. ¿Va a disminuir?. Otro estudiante de Ingeniería Forestal, va a trabajar en la influencia del ultravioleta B sobre el pino insigne: toda la celulosa y los chips que vendemos son de ese árbol. Una bióloga marina está investigando sobre el pelillo, un recurso del mar que se cultiva desde Iquique hasta Chiloé. Es un alga que vive hasta los cuatro o cinco metros de profundidad. Se vende a los japoneses a $170 ó $200 el kilo, seco. Sacan del pelillo el agar-agar, un polisacárido muy similar a la gelatina, y se hacen productos cosméticos.


¿Qué efectos tienen el ultravioleta B sobre el ser humano?

- Aumenta la probabilidad de contraer cáncer a la piel. En las zonas tropicales, donde normalmente estas radiaciones son fuertes, los organismos tienen mecanismos para defenderse. Bueno, las poblaciones humanas de esas zona son de piel oscura, en general. Y los vegetales y animales están bastante bien adaptados. Pero si en una zona de alta latitud, hacia los Polos, la radiación aumenta de repente, y en una forma muy intensa, los organismos sin protección se verán inevitablemente afectados.


El sensor portátil

"La gracia de este proyecto es que vamos a tener el primer sensor portátil de radiación ultravioleta B en Chile (vales 35.000 dólares)", se estusiasma Cabrera; "y ese sensor va a estar un día en Arica, otro en La Serena, y así... Es portátil y sumergible: trabajamos en aguas y en profundidades, porque el mar chileno es uno de nuestros focos de interés. Tenemos que saber cuánta profundidad alcanzan los rayos ultravioletas B, porque el Instituto de Fomento Pesquero sabe exactamente dónde están pescando sus cardúmenes, y la mayor parte de los cardúmenes sobreviven en la capa más superficial del mar. Hay que medir hasta dónde van a ser afectados. Ya están siendo afectados: todos los juveniles aparecen en primavera. Determinar este daño es nuestra tarea. Y por supuesto tenemos que ver en qué medida esto afecta al Hombre: se producen problemas a la vista, a la piel, al sistema inmune".


¿Al sistema inmune?

- Sí. Con la radiación ultravioleta B disminuye la capacidad de producir anticuerpos. Los departamentos de dermatología del hospital J.J. Aguirre, y el departamento de oftalmología, a cargo de los doctores Honeymann y Verdaguer, se están dedicando ya a este problema. Los colegas de Punta Arenas y de Puerto Montt vienen desesperados a pedir información y ver qué pueden hacer.


¿Ya en Punta Arenas se están usando anteojos oscuros?

- Sí... Pero por desgracia se toma esto como que hay que vender mucho un producto determinado, lentes y sombreros. Lo importante es que la gente de Punta Arenas sepa que hay ciertos riesgos, y que hay que cubrirse la mayor parte posible del cuerpo.

"Todas estas medidas de protección hay que enseñárselas desde ahora a los estudiantes de básica, y por eso vamos a tratar esto en un ciclo de cuatro o cinco charlas con profesores. Es la única forma de que la gente está relativamente documentada y pueda enseñar a sus estudiantes".


El ciclo de los CFC

El calentamiento de la Tierra, ¿es un hecho inédito?

- Los cambios globales que ha tenido la Tierra están registrados en los hielos antárticos, y los hielos antárticos nos han mostrado que las concentraciones de anhídrido carbónico, 150.000 años atrás, fueron muchísimo más baja en la atmósfera que actualmente. Pero antes de la gran glaciación (140.000 ó 130.000 mil años atrás), al comenzar la gran edad glacial (ahora estamos en un período glacial pequeño), muestran cambios sin el efecto de tantos seres humanos poblando la Tierra: la Tierra ya se ha calentado en épocas muy remotas, y mucho más que hoy. Con estos testigos de hielo, a distintas profundidades, se ha observado que, en general, van muy de la mano las concentraciones de gases atmosféricos con el aumento de la temperatura del Globo. Entonces, no debemos necesariamente temer a que el Globo se caliente más cuando son gases que normalmente han estado en la naturaleza, y que tienen sus propios ciclos, como el anhídrido carbono, el metano, el óxido de nitrógeno.

Pero lo terrible es que en los años 70s -y ya en los 60s- empezó a aparecer un tipo de gases inertes, producidos artificialmente por el Hombre, que se usan -incluso- para esterilizar material quirúrgico, para los extinguidores de incendio, como propelente de los sprays, para hinchar las espumas plásticas producidas industrialmente, y se usan en todos los refrigeradores y sistemas de aire acondicionado. Estos gases son los CFC, cloro-fIuoro-carbonos. Estas moléculas no tienen ninguna participación dentro del sistema natural; son moléculas inertes, y por eso se usan mucho industrialmente. Son sintetizadas por el Hombre. Son un producto tecnológico. "A partir de los años 70s se observó que estos gases aparecían también como gases que participaban en el "efecto invernadero". Se los empezó a encontrar en la estratósfera... lo que significa que, en general, hay un movimiento atmosférico de corrientes de aire, en que éstas ascienden a nivel del Ecuador, y ya más arriba viajan hacia los Polos. Es la circulación natural, es el camino que hacen todos los gases naturales... más -ahora- este gas artificial.

"La masa de hielo de la Antártida está rodeada de agua y el agua tiene una gran capacidad para absorber calor; en cambio, el ártico está rodeado de tierra, y la tierra tiene mayor posibilidad de reflejar la radiación que recibe del sol; luego, el aire que está sobre la tierra va a ser más caliente que el que está sobre el mar.

"Esto permite que las temperaturas que alcanza el Artico sean mucho mayores -más cercanas a cero- que las que se producen en la Antártida. En la Antártida hace más frío. Son temperaturas límites, porque se produce un vórtex polar que funciona como un sistema aislante. Tenemos siempre vientos que van de oeste a este, y todos los frentes en nuestras costas van de oeste a este. Si nos acercamos al confín de la Tierra, en el Polo, el movimiento es similar, debido a que los frentes son circulares. Y se forma durante el invierno una especie de columna de aire muy frío que es como un tubo que girara, a velocidades que alcanzan, en la parte más periférica, 288 kilómetros por hora. Este aire es una masa casi compacta, en movimiento y muy fría, y logra temperaturas extraordinariamente bajas que llegan hasta -78 grados. A esas temperaturas se forman las nubes estratosféricas polares. Estas nubes están formadas por pequeñas partículas de agua que dan la posibilidad de que los CFC, que vienen llegando desde latitudes más bajas, tomen como sustrato esta superficie y ahí se queden".


O sea, ¿Las moléculas de CFC se "envuelven" en agua?

- Claro, se envuelven en agua... Son gotitas microscópicas. Son nubes que, por su tonalidad rojiza o naranja, permiten ver atardeceres bastante hermosos. Pero cuando empiezan a ser iluminadas por el sol, al comienzo de la primavera -de fines de agosto hasta mediados de septiembre-, comienza la radiación ultravioleta a irradiar estas pequeñas partículas de agua que tienen los CFC, y se produce una reacción química que libera el átomo de cloro de la molécula de CFC.


¿Y no ocurre también en los trópicos?

- Solamente en los Polos. En el trópico no se forman estas nubes estratosféricas polares, porque nunca la temperatura alcanza a -78 grados. Y para que se libere el átomo de cloro del CFC, éste tiene que tener en estas condiciones que describí en esta reacción química, que es un poco más compleja que lo que te estoy contando, hay también actividad de ácido clorhídrico, de ácido sulfúrico y de ácido nítrico. Es complicado, pero digamos que el resultado es que esa nube es el sustrato para que se libere cloro de los CFC. Cloro atómico, que es tremendamente reactivo; toda molécula de ozono (el ozono es 03) que encuentra, la transforma en oxígeno 02. El ozono es una molécula de tres átomos de oxígeno. Un solo átomo de cloro puede romper -hasta que vuelva a encontrarse en una molécula inerte y formar entonces cloro no activo- hasta 100.000 moléculas de ozono. Es una reacción en cadena increíble.

"Este es un ciclo estacional y alcanza su máxima reacción -y la mínima concentración de ozono- alrededor del 15 de octubre. Cuando hacia el final de la primavera este vórtex polar se calienta, y las masas de aire no tan frías empiezan ya a mezclarse con el aire periférico, un poco más caliente, esa zona se "repuebla" de ozono, en la época de finales de noviembre y comienzos de diciembre. Se trata de ozono sintetizado por la reacción normal, estratosférico, y puede ser perfectamente ozono que viene de la zona más al norte; Nueva Zelanda, Australia, Chile y Argentina más acá, y Africa más al oriente".


Definitivamente, ¿estas zonas quedan más desprotegidas?

Ese es el problema que tenemos los chilenos. Por eso queremos cuantificar cuánto ozono menos tenemos, midiendo la radiación ultravioleta. El ozono es el filtro de la radiación ultravioleta B.



Marcelo Maturana.


0 Respuestas

Deje una respuesta

Su dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados.*

Buscar



Recibe los artículos en tu correo.

Le enviaremos las últimas noticias directamente en su bandeja de entrada