Cambio climático, incendios forestales y contaminación atmosférica: un círculo vicioso que acarrea graves consecuencias

Concentración mundial de materia particulada en 2023

La inhalación de materia particulada con un diámetro de 2,5 micrómetros o menos (PM_2,5) constituye un grave peligro para la salud, en especial si se prolonga durante largos períodos. Entre sus fuentes cabe destacar las emisiones procedentes de la quema de combustibles fósiles, los incendios forestales y el polvo del desierto levantado por el viento.

Para elaborar el boletín de la OMM se han utilizado dos productos distintos independientes a fin de estimar las concentraciones mundiales de materia particulada: el Servicio de Vigilancia Atmosférica de Copernicus (SVAC) y la Oficina de Modelización y Asimilación Globales (GMAO) de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA).

Ambos productos constataron que los incendios forestales que afectaron América del Norte generaron emisiones de PM_2,5 excepcionalmente elevadas en comparación con el período de referencia comprendido entre 2003 y 2023.

También se midieron concentraciones de PM_2,5 superiores a la media en la India, debido al aumento de las emisiones contaminantes fruto de la actividad humana e industrial.

En cambio, en China y Europa se registraron niveles inferiores a la media gracias a la disminución de las emisiones antropógenas. Se mantiene así la tendencia observada desde que se publicó el primer número del boletín en 2021.

Anomalía en la concentración de PM2,5 (μg m−3) en 2023 respecto al período de referencia 2003-2022.

Datos generados a partir del reanálisis del SVAC

GEOS IT de la GMAO de la NASA (https://gmao.gsfc.nasa.gov/GMAO_products/GEOS-IT/)

NASA

Consecuencias de la materia particulada en los cultivos

La materia particulada tiene un gran impacto no solo en la salud, sino también en la agricultura. Puede mermar la productividad de los cultivos en zonas donde maximizar el rendimiento es de vital importancia para poder alimentar a la población.

Algunos de los puntos críticos del planeta se concentran en zonas agrícolas de África central, China, la India, el Pakistán y el sureste asiático.

Según datos recabados de experimentos llevados a cabo en China y la India, la materia particulada puede menguar el rendimiento de los cultivos hasta un 15 % en zonas muy contaminadas. Reduce la cantidad de luz solar que llega a la superficie de las hojas y bloquea físicamente los estomas de las hojas, que regulan el intercambio de vapor de agua y dióxido de carbono con la atmósfera.

La propia agricultura es una fuente importante de materia particulada a raíz de la liberación de partículas y sus precursores por la quema de rastrojos, la aplicación de fertilizantes y pesticidas, la labranza, la cosecha y el almacenamiento y uso de estiércol.

En el boletín de la OMM se proponen soluciones prácticas, por ejemplo, la plantación de árboles o arbustos para proteger físicamente los cultivos de las fuentes locales de materia particulada, una estrategia que además reporta beneficios adicionales en términos de secuestro de carbono y fomento de la biodiversidad.

Incendios forestales

En 2023, las temporadas de incendios forestales tanto en el hemisferio norte como en el sur fueron extremadamente activas.

Las causas de los incendios forestales son muy variadas, desde la gestión de la tierra hasta las acciones humanas, tanto accidentales como intencionadas. Pero el cambio climático también desempeña un papel indirecto al incrementar la frecuencia e intensidad de las olas de calor y prolongar las sequías. Esas condiciones aumentan el riesgo y la probabilidad de propagación de los incendios forestales, lo que a su vez incide de forma importante en la calidad del aire.

"El humo procedente de los incendios forestales contiene una mezcla nociva de sustancias químicas que no solo afecta a la calidad del aire y la salud, sino que también perjudica a las plantas, los ecosistemas y los cultivos, a la vez que genera más emisiones de carbono y, por ende, favorece el incremento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera”, sostiene el doctor Lorenzo Labrador, funcionario científico de la OMM que forma parte de la red de la Vigilancia de la Atmósfera Global (VAG) que ha elaborado el boletín.

En el Canadá, la superficie total calcinada durante la temporada de incendios forestales de 2023 fue la más elevada en varias décadas: según la Base Nacional de Datos sobre los Incendios Forestales en el Canadá, la cantidad de hectáreas quemadas multiplicó por siete la media del período 1990-2013.

Numerosos incendios de grandes proporciones y de larga duración ardieron desde la primera semana de mayo en el oeste del Canadá (donde el tiempo fue inusualmente cálido y seco) hasta finales de septiembre. Esto provocó una degradación de la calidad del aire en el este del Canadá y el noreste de los Estados Unidos, en particular en la ciudad de Nueva York a principios de junio. El humo atravesó el Atlántico Norte hasta llegar al sur de Groenlandia y a Europa Occidental.

Como resultado, las emisiones totales acumuladas de materia particulada y carbono fueron muy superiores a la media anual de al menos los últimos 20 años.

Anomalía media mensual en el espesor óptico total de los aerosoles a 550 nm en junio de 2023 respecto a la media de los meses de junio del período 2003-2022 (https://ads.atmosphere.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/cams-global-reana…).

Reanálisis de la composición atmosférica mundial del SVAC (2003-2023)

En enero y febrero de 2023, el centro y el sur de Chile sufrieron devastadores incendios forestales que se cobraron al menos 23 víctimas mortales. Más de 400 incendios, muchos de ellos intencionados, calcinaron vastas regiones de plantaciones y bosques. Las altas temperaturas y los vientos avivaron los fuegos en una zona afectada por una pertinaz sequía que dura ya más de un decenio. El Sistema de Información Nacional de Calidad del Aire (SINCA) registró en todas las estaciones un incremento de las concentraciones de todos los contaminantes atmosféricos.

Como resultado, la exposición diaria a corto plazo al ozono aumentó drásticamente en varias estaciones de monitoreo. Las autoridades chilenas declararon el estado de emergencia medioambiental en varias regiones del centro del país.

"Los valores de ozono, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y PM_2,5 registrados simultáneamente en la zona central de Chile ponen de manifiesto la extrema degradación de la calidad del aire provocada por los intensos y persistentes incendios forestales, cuya frecuencia aumenta a medida que el clima es cada vez más cálido", explican los autores del boletín.

En el Boletín de la OMM sobre la calidad del aire y el clima también se abordan otras cuestiones.

Aerobiología. La información exacta y oportuna sobre las concentraciones de lo que se conoce como "aerosoles biológicos primarios" (es decir, polen vegetal, esporas fúngicas o bacterias, entre otros) es objeto de una gran demanda por parte de médicos y personas alérgicas, profesionales de los sectores agrícola y forestal, e investigadores en los ámbitos del cambio climático, la biodiversidad y la calidad del aire, por nombrar algunos.

Los bioaerosoles desempeñan un importante papel en los estudios climáticos, puesto que la vegetación es uno de los indicadores más sensibles del cambio climático. La biodiversidad y los patrones en cuanto a cronología, intensidad y distribución de la floración de las plantas cambian en función de las condiciones meteorológicas.

En los últimos años, y gracias a los avances tecnológicos, nuevas tecnologías han permitido obtener información sobre las concentraciones de bioaerosoles en tiempo real. Estas nuevas técnicas dan lugar a posibilidades totalmente nuevas para el amplio abanico de partes interesadas en los bioaerosoles.