¿SABEMOS CÓMO AFECTAN LOS AEROSOLES A NUESTRO BIENESTAR?

Cómo ya hemos pincelado anteriormente, los aerosoles son uno de los constituyentes atmosféricos menos conocidos. Todos hemos oído hablar del ozono o del C02 y de los prejuicios y beneficios que pueden tener sobre nuestra salud, pero...

¿conocemos realmente cómo nos afectan los aerosoles?

Pues bien, nosotros vamos a intentar que os hagáis una ligera idea.

• En primer lugar debemos saber que los aerosoles atmosféricos absorben o dispersan la radiación solar, evitando que ésta alcance la superficie terrestre, esto provoca el enfriamiento de la superficie terrestre, reduciendo la convección vertical diurna (encargada de mezclar vientos lentos cercanos a la superficie con los vientos rápidos de mayores altitudes) -->Reducción en la velocidad de los vientos cercanos a la superficie.

Hasta aquí podríamos pensar que es algo que no afecta en gran medida a nuestro bienestar, pero si tenemos en cuenta que cerca del 1% de la energía eléctrica mundial se obtiene a partir de los vientos, la cosa cambia. Por ejemplo, la disminución de dicha velocidad puede acabar con el desarrollo de la eólica en China, donde es la gran alternativa para las centrales eléctricas de carbón. Esto también provocaría modificaciones en los monzones estacionales en Asia, llegando a mermar la eficiencia energética en países como Dinamarca o Alemania que han apostado fuerte por la energía eólica.

• El efecto natural de los aerosoles se manifiesta de forma más severa sobre el clima en el caso de las grandes erupciones volcánicas. Cómo se puede ver en la siguiente figura, la serie de temperatura media mundial, en ascenso más o menos sostenido desde principios del siglo XX, experimenta bruscos descensos tras las erupciones del Pinatubo (1991), El Chinchón (1982) o el Augung (1963).

• Los efectos a la salud humana:
• por la exposición a altas concentraciones de material particulado (PM) se dan principalmente a largo plazo e incluyen daños a la salud cardiopulmonar, aumento de la mortalidad y reducción de la expectativa de vida.
• Por otro lado, la evidencia indica que la exposición a altas concentraciones de partículas por periodos cortos de tiempo no tiene un efecto grave sobre la salud.

• Además de tener otros efectos en la vida cotidiana como la disminución de la visibilidad o simplemente la suciedad debida a la sedimentación de partículas.

• Pero sin duda alguna el interés de más de moda respecto a los aerosoles atmosféricos es su efecto sobre el clima terrestre, que evidentemente a nosotros, como hospedadores del Sistema Tierra, nos afecta directamente.
• El primer efecto sobre el clima, la atenuación de la radiación solar, se conoce como efecto directo y en general supone un enfriamiento del sistema climático excepto en el caso de aerosoles muy absorbentes sobre superficies altamente reflectantes (hielo o nieve).

• Los denominados efectos indirectos, denotan los cambios producidos por los aerosoles en las nubes. Después de diversos estudios, se ha confirmado que la acumulación de aerosoles en la atmósfera produce más cantidad de nubes que persisten durante más tiempo pero sin producir lluvias, no hace falta que expliquemos lo perjudicial que es esto para nosotros en numerosos ámbitos, siendo la agricultura la más damnificada. En conjunto, nubes, gases y aerosoles devuelven al espacio el 22% de la radiación solar.

• En la siguiente figura mostramos uno de los resúmenes fundamentales del IPCC sobre el cambio climático. En él se describe el forzamiento radiativo derivado de la actividad humana, debido a la emisión de gases de efecto invernadero, aerosoles, estelas de aviación, cambio de uso en el suelo de la tierra… Entre los efectos de los aerosoles se distinguen los efectos directos e indirectos nombrados anteriormente y además el descenso de las reflectividad (albedo) de la superficie de la nieve y hielo por sedimentación de los aerosoles que provoca un calentamiento y la formación de estelas de condensación por el tráfico aéreo.

Según los estudios en las regiones mediterráneas, los que nos afecta más directamente a nosotros, los modelos climáticos predicen una disminución de la precipitación, que podría aumentar el contenido de aerosoles, especialmente si se producen sequías prolongadas en el norte de África.

Resulta ineludible pues referirnos al tema del cambio climático, una vez analizadas las posibles influencias de los aerosoles sobre el clima. Como ya sabemos, todo en el Sistema Tierra está relacionado, y nos afecta directamente. Por esta razón es que cualquier alteración del clima de las explicadas anteriormente afectará a nuestro bienestar y claro está, las enfermedades citadas provocadas por esta carga de aerosoles en la atmósfera.

Aerosoles ¿Se puede delimitar una zona de incertidumbre? ¿Y el estado del proceso?

Para introducir esta entrada, deberíamos primeramente definir unos conceptos básicos que hicieran más fácil su comprensión...

Aunque anteriormente hemos introducido el concepto de "límite planetario", esta vez vamos a definirlo:

• Límite planetario: "los límites son los rangos de valores que no debe ser sobrepasados, para evitar acercarnos a los umbrales de cambio de estado en cada uno de los procesos clave identificados". De una manera operativa coincidimos en que se refieren a las líneas perimetrales que delimitan el polígono que define al espacio operativo seguro para la humanidad.  Este concepto surge de reconocer que la humanidad se convertido en la principal fuerza que dirige el cambio en la Tierra.

Otro término interesante es el espacio operativo seguro, del límite, para la humanidad:

• Espacio operativo seguro para la humanidad: Para los nueve procesos clave, los autores han identificado umbrales de cambio que no deben ser superados. El espacio ambiental en el que la humanidad se puede desenvolver de una manera no crítica, es aquel en el que los valores para dichos procesos clave están por debajo de sus umbrales. Por tanto, podemos decir que, el espacio operativo para la humanidad es el área comprendida dentro del polígono que resulta de unir los límites de los 9 procesos clave.

Y por último otro término que usaremos en esta entrada es el de umbral ecológico:

• Umbral ecológico: El concepto de umbral se refiere al valor de un agente físico o estímulo a partir del cual comienzan a sentirse sus efectos. En ecología, este concepto se refiere al punto clave que permite diferenciar varios estados a los que puede llegar un ecosistema. También ha sido definido como "el punto en el que ocurre un cambio abrupto en la calidad, propiedad o fenómeno, o donde un cambio pequeño en un factor desencadenante (e.g. contaminantes, fragmentación del paisaje, etc.) produce grandes respuestas en el ecosistema (Groffman et al. 2006).

Y bien, explicados estos conceptos, procedemos a centrarnos en el transfondo de esta entrada, que son los aerosoles atmosféricos, uno de los nueve límites globales.

Los motivos por el que se considera a la carga de aerosoles atmosféricos cómo un proceso de cambio global antropogénico, y un límites potencial planetario, son:

1. La gran influencia de los aerosoles sobre el sistema climático.
2. Los efectos negativos que tienen sobre la salud humana tanto a escala regional como a escala global.

Desde la época pre-industrial se ha duplicado la concentración mundial de aerosoles, influyen en la radiación de la Tierra debido a la dispersión de la radiación entrante, indirectamente influye también en la reflectividad de las nubes, en el ciclo hidrológico, en la circulación del monzón asiático y en otros procesos.

Son los responsables del 3% de la mortalidad por enfermedad cardiopulmonar de adultos, aproximadamente el 5% de la mortalidad por cáncer de tráquea, bronquios y pulmón, y cerca de 1% de la mortalidad por infecciones respiratorias agudas en los niños de las zonas urbanas de todo el mundo.

Tiene efectos de retroalimentación, ya que los mismos componentes de aerosoles (por ejemplo, partículas, ozono troposférico, óxidos de azufre y N) dañan los cultivos por la exposición al ozono, la degradación forestal y la pérdida de peces de agua dulce debido a la precipitación ácida, los cambios en los patrones de precipitación global y en el balance de energía son otros ejemplos de los efectos indirectos de la contaminación del aire sobre el bienestar humano.

Hay muchas dificultades para establecer estos límites, porque nuestros conocimientos del sistema pueden ser insuficientes, porque es muy difícil comprender el funcionamiento de los sistemas complejos con sus interacciones no lineales, y porque los efectos de la transgresión de un límite dependen también de la resiliencia de nuestras sociedades.

Debido a su gran complejidad, y a que todo lo que involucre a gases y atmósfera suele ser muy complicado de medir y estimar debido a la gran dispersión que se produce en ella, hace que sea realmente difícil definir un límite planetario por encima del cual, los efecto pueden causar un efecto indeseable. Es por todo esto, que se considera casi imposible determinar ese valor límite seguro para la carga de aerosoles (Umbral muy amplio).

Aún no ha sido posible establecer valores umbrales específicos en los que se producirán efectos a escala mundial, pero la carga de aerosoles es tan importante para el clima y la salud humana que ha sido incluido entre los límites planetarios.

Límite planetario: Aerosoles atmosféricos.

Todos hemos escuchado hablar del dióxido de carbono en la atmósfera, la destrucción de la capa de ozono… pero el papel de los aerosoles quizá pase más desapercibido...

   ¿A qué nos referimos  con aerosoles?

Los aerosoles atmosféricos son partículas sólidas o líquidas, estas últimas muy pequeñas, que resultan esenciales para que se formen las nubes, desencadenantes de las precipitaciones. 

Los aerosoles presentes en la atmósfera tienen un origen muy variable, siendo el mayor aporte de origen natural (aerosol mineral de origen desértico, sales marinas, polen, erupción de volcanes…), pero también de origen humano (industria, vehículos, quema de hidrocarburos…).

¿Cómo se forman las nubes?

Una gran explicación, simple, concisa y directa fue la que dio la doctora María Amparo Martínez (Directora del centro de ciencias de la atmosfera de la UNAM):

“Para que se formen las nubes no sólo se necesita vapor de agua y agua, sino que se requiere de los aerosoles para que las gotas se aglutinen y formen núcleos de condensación, que cuando alcanzan un tamaño suficiente propician la lluvia, si no lo alcanzan se quedan como nubes y no hay precipitación”

Aquí enumeramos cuáles son las características generales de los aerosoles para matizar el concepto:

• La mayor parte de ellos se concentran en la baja troposfera (1-2 km de altura)
• Se eliminan de la atmósfera a través de la lluvia y/o acción de la gravedad.
• Al contrario que los gases atmosféricos, la concentración de aerosoles puede cambiar en varios órdenes de magnitud en escalas espaciales o temporales muy cortas.
• Se transportan por la atmósfera de manera muy difusa, afectando zonas a miles de kilómetros de su origen.
• El tamaño es variable: pudiendo medir desde pocos nanómetros hasta unas 100 micras, las más pequeñas se coagulan con otras partículas para formar agregados y su eliminación es más efectiva, en cambio, las más grandes, su eliminación es más lenta. 

 ¿Cómo opera y cuáles son sus efectos?

Las partículas que conforman los aerosoles se calientan cuando absorsben la radiación, transmitiendo este calor a la atmósfera. Influyen en la formación de nubes favoreciendo su disipación o distribución geográfica. Modifican importantes parámetros como el tamaño de la gota de la nube, siendo en nubes contaminadas, más pequeñas.

 ¿Cuál es su efecto?

Las gotas más pequeñas aumentan la reflectividad de la nube contribuyendo al enfriamiento, pero también puede inhibir que se produzca la precipitación, aumentando la cobertura nubosa.

Es decir, dependiendo de la altura de las nubes pueden producir calentamiento (al absorber radiacion) o pueden provocar enfriamiento (al relflejar parte de esa radiacion). Aunque no hay una teoría exacta, lo más probable es que en las áreas urbanas contribuyan al calentamiento y al enfriamiento cuando están en la alta atmosfera al reflejar la radiacion, disminuyendo la que llega a la superficie.

... Y sobre la SALUD:

El principal factor determinante a la hora de estudiar los efectos producidos sobre la salud, es el tamaño de las partículas, ya que la capacidad de penetración de éstos en las vías respiratorias aumenta al disminuir su tamaño, siendo las más nocivas las partículas más finas.

Entre las afecciones documentadas como efecto de mortalidad de dicha contaminación, se encuentran afecciones cardiovasculares, exacerbación de episodios de asma, cáncer de pulmón…

¿Qué y cómo medimos los aerosoles?

Bien, existen varias técnicas que se llevan a cabo para su seguimiento: muestreos directos, medidas "in situ" o técnicas de detección remota. 

Podemos realizas un muestreo de los aerosoles recogiendo partículas de la atmósfera a través de diversos métodos, y así analizar su concentración, formas, tamaños...

Nosotros contemplamos como un buen indicador del estado de este límite planetario, la concentración de partículas PM10, PM 2.5 y PM 0.1 en la atmósfera, junto a su contenido de sulfatos, nitratos y metales pesados.

Definimos estas partículas para entender a qué corresponden:

• El indicador PM 10 son las partículas que tienen menos de 10 micrones de diámetro, conocidas como partículas gruesas. Están compuestas principalmente por polvo proveniente de caminos o industrias, y de partículas generadas por la combustión. 

• El indicador PM 2.5 son partículas con menos de 2.5 micrones de diámetro, conocidas como partículas finas. Contienen aerosoles secundarios provenientes de la combustión, vapores metálicos y orgánicos recondensados, o de componentes ácidos.

• El indicador PM 0.1 se refiere a las partículas con menos de 0.1 micrones de diámetro, conocidas como partículas ultrafinas. Estas partículas, suelen exhalarse, pero pueden llegar al torrente sanguíneo.

Las partículas PM 10 son el "humo visible", pero las partículas PM 2.5 y PM 0.1 no son apreciables a simple vista. Aún así, las tres se encuentran en el "rango respirable", siendo las que más afectan a la salud humana.

¿Por qué resulta tan difícil que la sociedad perciba límites a nuestro desarrollo?

Nos hemos salido de la actual era geólica que debiera ser el Holoceno, para dar un salto hacia el Antropoceno (llamada así por la incidencia claramente antrópica). Al ser humano acomodado, se le hace difícil percibir límites más allá de su propio ombligo. Lamentablemente, una minoría de todos los habitantes del planeta, están creando unas condiciones insostenibles para toda la humanidad y para el resto de seres de la Tierra.

Es posible que la sociedad aún tenga al cambio global como un acontecimiento lejano y no como algo que, además de actual, se está produciendo de manera constante y acumulativa. Un cambio de actitud y una disposición a adaptarnos a él, debería de estar ya en proceso, pero el hecho de que no sea algo con lo que enfrentarnos cada día en nuestra vida cotidiana, como encontrarnos todos los días de frente con la puerta para salir de casa, deja en el olvido de muchas mentes este tema.

Confiar en las innovaciones tecnológicas puede ser un arma de doble filo: a veces esperanzadoras, a veces tan destructivas. Y confiar en los avances de la ciencia puede estar bien, pero uno de los aspectos clave en este ámbito es divulgar y concienciar a la sociedad.


Nos quedamos con la sensación de que gran parte de la sociedad, más que concienciarse de que hay que actuar, adaptarse y cambiar, pareciera que se han concienciado a aceptar el cambio “como venga” sin poder (o más bien sin querer) hacer nada al respecto.

Los momentos difíciles pueden o no ser adversos, dependiendo de cómo los afrontemos. Debemos ser capaces de convertir las amenazas y los problemas, en  retos y oportunidades. Pero nos preguntamos: 

¿Cuánto tiempo pasará y cuántas generaciones serán necesarias para percibir ciertos límites como algo natural y cotidiano?

¿Por qué Ciencias Ambientales?

La creación de este blog surge como un proyecto de la asignatura de Cambio Global, estudiada en el Grado de Ciencias Ambientales en la Universidad de Almería.

  

Vamos a llevarlo a cabo entre tres compañeros –Daniel Lázaro Maeso, Lucía Rodríguez García y Ana Roque Sorbas.

  

En este blog vamos a intentar expresar nuestras opiniones, pensamientos y sentimientos sobre ciertos temas puntuales relacionados con el medioambiente, esperando que sean de interés de la gente que pueda llegar a este blog e incentive un ejercicio de reflexión sobre los temas expuestos. Evidentemente nuestro blog queremos que sea interactivo, por tanto estamos dispuestas y dispuestos a que nuestras entradas sean comentadas, y rebatidas si se diese el caso.

¿Por qué Ciencias Ambientales?

 El motivo de estudiar esta carrera viene del deseo de APRENDER, está claro, motivado por unas inquietudes, unos deseos y una forma de entender la vida.

  

Aprender que la naturaleza tiene valor inherente, ya que está debe ser entendida desde una perspectiva biocéntrica donde el somos un miembro más de la comunidad biosfera y no un ser superior a las otras especies y la naturaleza. Donde la naturaleza es una entidad compleja y sistémica en la cual todos sus elementos se relacionan y son interdependientes y, en su conjunto, posibilitan la vida y evidentemente que la naturaleza posee un valor en sí misma, más allá de la utilidad o beneficio que nos pueda proporcionar.

  

Nuestra carrera se centra en la interacción de todas las materias relacionadas con el medioambiente, como ocurre en la naturaleza, que todo interacciona entre sí, y con ella podremos entender, y desarrollar acciones para que la vida en el planeta sea sustentable para todos los que lo habitamos.

Estudiamos ambientales porque estamos concienciados de que el medioambiente no es un negocio, y por tanto, no puede seguir considerándose cómo tal y con nuestra labor, intentaremos que esto no siga ocurriendo así y queremos tener capacidades para el análisis y la solución de problemas ambientales.

Además creemos que son necesarios profesionales con una visión global sobre el medioambiente, aparte de técnicos especialistas en cada ámbito, pero la visión global es necesaria, dado que lo que ocurre en la naturaleza esta todo interrelacionado.

 En definitiva, por conciencia. Somos conscientes de la importancia del medioambiente, de que planetas solo hay uno, de que el actual sistema de consumismo no es sostenible consigo mismo y por tanto nunca podrá ser sostenible con el medioambiente, de que hay que cambiar la mentalidad de la sociedad, concienciarla, y que entre todas y todos podamos hacer que la vida en el planeta sea posible para todas y todos.