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Fuentes y sumideros de compuestos orgánicos bromados

Los compuestos orgánicos bromados son emitidos a la atmósfera por una variedad de fuentes naturales y antropogénicas. El bromuro de metilo, CH3Br, es el compuesto organobromado más abundante que se emite a la atmósfera, aunque otros, como el dibromometano y el clorobromometano, también pueden contribuir de forma significativa (por ejemplo, véase Kourtidis et al., 1996). Los halones, especialmente el CF2ClBr (Halon-1211) y el CF3Br (Halon-1301), se utilizan como supresores de incendios en situaciones en las que el uso de agua no es apropiado (por ejemplo, alrededor de equipos electrónicos y en aviones civiles; Freemantle, 1995). El sistema de numeración de los halones sigue el siguiente orden: #C, #F, #Cl y #Br, donde # indica el número de cada tipo de átomo en la molécula; cuando no hay cloro en el compuesto, se utiliza un cero en la tercera posición. Así, C2F4Br2, por ejemplo, es Halón-2402 (O’Sullivan, 1989).

El bromuro de metilo se utiliza como fumigante para los suelos (el uso agrícola que se muestra en la Tabla 12.7) y los envíos de frutas y verduras, así como para los edificios para el control de las termitas (que se muestra como «fines estructurales» en la Tabla 12.7). Se liberan grandes cantidades durante la quema de biomasa (por ejemplo, véase Manö y Andreae, 1994; Cicerone, 1994) y pequeñas cantidades por la combustión de gasolina con plomo que contiene aditivos de bromo (por ejemplo, Thomas et al., 1997; Chen et al., 1999). También se han reportado emisiones de plantas terrestres superiores (Gan et al., 1998).

Como se indica en los rangos de la Tabla 12.7, existen incertidumbres significativas asociadas a estas estimaciones (WMO, 1995; Butler, 1995). Por ejemplo, el bromo procedente de los aditivos de la gasolina surge del uso de dibromuro de etileno en la gasolina con plomo para evitar la acumulación de depósitos de plomo en el motor. Un porcentaje significativo de este bromo se emite en forma de CH3Br, así como en forma de partículas. Con la introducción de los convertidores catalíticos en los automóviles, y la consiguiente eliminación del plomo, que envenena los catalizadores, el uso del dibromuro de etileno también ha disminuido. Sin embargo, en muchas regiones del mundo siguen produciéndose emisiones por el uso continuado de gasolinas con plomo. Thomas et al., (1997) han examinado la probable disminución de las emisiones de CH3Br procedentes de la combustión de la gasolina entre 1984 y 1992 y el aumento de las mismas debido a su uso como fumigante agrícola. Llegan a la conclusión de que, dentro de una gran incertidumbre, es posible que gran parte del aumento del uso agrícola haya sido contrarrestado por la disminución de las emisiones asociadas a la combustión de gasolina.

Una gran incertidumbre está asociada a la fuente oceánica, que, dada la magnitud potencial de su contribución, es una clave importante para comprender su papel en la determinación de las concentraciones de bromuro de metilo en la atmósfera. Los procesos biológicos que no se conocen bien producen CH3Br. Sin embargo, el océano también actúa como sumidero de CH3Br, que se hidroliza y también reacciona mediante un desplazamiento nucleofílico con Cl- (Elliott y Rowland, 1993; Butler, 1994; Lobert et al., 1995; Jeffers y Wolfe, 1996; Yvon y Butler, 1996; Yvon-Lewis y Butler, 1997). Como resultado del equilibrio de estos dos efectos, es decir, la producción y la absorción, las reducciones de las emisiones antropogénicas pueden no reflejarse linealmente en un cambio correspondiente en las concentraciones atmosféricas (Butler, 1994).

El hecho de que predomine la producción o la destrucción depende de una serie de factores, entre los que se incluyen la temperatura y la tasa de producción biológica de CH3Br. Como resultado, el océano puede servir como fuente neta o como sumidero neto, dependiendo de las condiciones (por ejemplo, véase Anbar et al., 1996; y Pilinis et al., 1996).

La cantidad de CH3Br que se aplica a los suelos como fumigante y que escapa a la atmósfera también es incierta. Por ejemplo, Cicerone y sus colaboradores (Yagi et al., 1993, 1995) midieron un rango del 34 al 87% del bromuro de metilo aplicado a un campo que escapó a la atmósfera. Dado que aproximadamente el 80% del uso de CH3Br sintético se debe a la fumigación del suelo (Shorter et al., 1995), estas variaciones son significativas para evaluar con precisión el presupuesto de bromuro de metilo. Se ha sugerido, basándose en experimentos de campo, que las emisiones de la fumigación del suelo podrían reducirse a niveles muy bajos cubriendo el suelo con una película impermeable, o casi, al CH3Br (Yates et al., 1998).

Se sabe que los procesos bacterianos en los suelos actúan como un sumidero de CH3Br (Oremland et al., 1994a, 1994b; Shorter et al., 1995; Serça et al., 1998; Varner et al., 1999). Sin embargo, dado que la magnitud depende de diversos factores, como el tipo de suelo, el contenido de humedad, la temperatura, etc., no es fácil hacer una extrapolación precisa a escala global, con estimaciones de ∼42 ± 32 Gg/año (Shorter et al., 1995) a 94 ± 54 Gg/año (Serça et al., 1998). También se ha observado la absorción por el follaje de las plantas y se ha sugerido que es del mismo orden de magnitud que la de los suelos (Jeffers et al., 1998).