El Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y las universidades Autónoma (UAM), Carlos III (UC3M), y Complutense (UCM), ha desarrollado un método matemático que revela las rutas de transporte de partículas entre el aire del interior y del exterior del vórtice polar ártico -vientos antárticos que hacen posible la destrucción del ozono- y la forma en que ese intercambio ayuda a reducir o engrosar el agujero de ozono.
El resultado ha sido presentado en el congreso sobre aplicaciones matemáticas para el estudio de las corrientes oceánicas y atmosféricas que se celebra esta semana en el ICMAT, y en el que participan 50 expertos internacionales en física, matemáticas, oceanografía y ciencias de la atmósfera con el apoyo de la Oficina de Investigación Naval del Departamento de la Marina estadounidense.
Según explican los investigadores, los clorofluorocarburos o compuestos CFC no son los únicos responsables de que cada año la capa de ozono antártica adelgace, formando el agujero de ozono sino que también contribuye la presencia del vórtice polar antártico, que rodea el continente y aísla casi por completo la masa de aire interior (pobre en ozono) de la exterior (rica en ozono) lo que permite que se alcancen las bajas temperaturas necesarias para que se produzcan una serie de reacciones químicas que desembocan en la destrucción masiva del ozono.
El nuevo método matemático permite conocer mejor la estructura dinámica de este "gigantesco torbellino" ayudando a entender los procesos de intercambio de aire dentro y fuera del vórtice polar antártico. También aclara los mecanismos de transporte de masas de aire durante el proceso de debilitamiento del vórtice cada primavera austral, que influyen en la recuperación de los valores de ozono.
"Las técnicas matemáticas utilizadas hasta ahora no eran capaces de detectar con precisión este intercambio de partículas que se da entre el interior y el exterior del vórtice polar. Nosotros demostramos que, aunque este cinturón de vientos sigue siendo una barrera robusta, las partículas la pueden atravesar y, además, describimos cómo la atraviesan", ha explicado la investigadora del ICMAT y autora de la técnica matemática utilizada en este trabajo, Ana María Mancho.
En este sentido, el primer autor de este trabajo, Álvaro de la Cámara, ha añadido que mientras que, tradicionalmente el transporte de partículas se ha estudiado "calculando sólo las trayectorias de las masas de aire", ellos, han proporcionado "la descripción de su estructura dinámica, lo que ayudará a entender mejor los mecanismos físicos que subyacen a este fenómeno".
Los investigadores han podido confirmar ya la validez del método con datos experimentales: "Hemos encontrado relación entre nuestros resultados y las trazas de ozono en el interior del vórtice polar. También hemos podido determinar la trayectoria de los globos que se han soltado a la atmósfera para tener más datos sobre el comportamiento de ésta. Esto nos ha permitido corroborar que la técnica funciona, porque coincide con toda la información que se tiene de los globos", ha explicado Álvaro de la Cámara.
