Publicación del artículo “Impacts of Desert Dust Outbreaks on Air Quality in Urban Areas”

La revista Atmosphere ha publicado el reciente estudio titulado: “Impacts of Desert Dust Outbreaks on Air Quality in Urban Areas” (“Impactos de las intrusiones de polvo del desierto en la calidad del aire en áreas urbanas”)

En este estudio investigamos la influencia de los episodios de calima en la calidad del aire en Santa Cruz de Tenerife utilizando observaciones de la calidad del aire y datos de la estructura vertical de la atmósfera en un período de seis años (2012–2017).

Las fuentes globales de polvo más activas se encuentran en una banda ancha denominado «cinturón de polvo» que se extiende desde la costa oeste del norte de África, a través del Medio Oriente, hasta Asia central (Figura 1). Santa Cruz de Tenerife es una ciudad ubicada cerca de estas fuentes de polvo, concretamente en la ruta del transporte de polvo de la costa oeste del norte de África, y específicamente del Sahara.

Figura 1. Distribución media anual del espesor óptico de aerosol (AOD) en 2017, destacando la ubicación del cinturón de polvo, que incluye el transporte de polvo hacia el oeste a las Américas, y la ubicación de las Islas Canarias.

Las concentraciones de partículas aumentan significativamente durante los episodios de calima de invierno (diciembre-marzo), con aumentos con un factor de 7 en las concentraciones medias diarias de PM₁₀ (14 μg m^-3 to 98 μg m^-3) y con un factor de 5 (de 6 μg m^-3 to 32 μg m^-3) en concentraciones medias diarias de PM_2.5, durante los episodios de calima de invierno más intensos. Los aumentos fueron menores durante los episodios de calima de verano (julio-agosto), con una triplicación de las concentraciones medias diarias de PM₁₀ y PM_2.5.

Además, los resultados del estudio mostraron que los episodios de calima redujeron la altura de la capa límite marina (la capa más baja de la atmósfera en la que habitualmente soplan los vientos alisios) en nuestra área de estudio en más de un 45%, en promedio, en verano y en torno a un 25%, en promedio, en invierno (Figura 2).

Figura 2. Perfiles verticales de humedad relativa (%) para días sin polvo y días de polvo intenso mostrados para (a) episodios de polvo de invierno (diciembre-marzo) y (b) episodios de polvo de verano (julio-agosto), 2012 a 2017. La escala vertical indica la altura desde 0 a 8000 m.

Esta reducción de la capa límite marina se corresponde con un aumento de la contaminación antropogénica local durante los episodios de calima. Las concentraciones medias de dióxido de nitrógeno (NO₂) y óxido de nitrógeno (NO) se duplicaron en estas condiciones de calima, y las concentraciones de carbono negro u hollín aumentaron en un factor de 3.4 durante los episodios de calima de verano más intensos (Figura 3). Los aumentos en la contaminación antropogénica local también tuvieron lugar durante los episodios de calima de invierno, pero fueron menores que en verano.

Figura 3. Concentraciones medias (24 h) de (a) PM₁₀; (b) PM_2.5; (c) NO₂; (d) NO; (e) Carbono negro (BC) ≤ 10 μm, and f) Ozono (O₃) calculado para todos los días, días sin polvo y diferentes intensidades de episodios de polvo durante el verano (julio-agosto). Las líneas horizontales y los cuadrados dentro del cuadro representan las medianas y los valores medios, respectivamente, mientras que la parte inferior y superior de cada cuadro se corresponden con los percentiles 25 y 75. Los segmentos verticales indican los percentiles 5 y 95. Todos los datos son del período 2012 a 2017, excepto los datos de carbono negro, que son del 2014-2017.

Los resultados de este estudio tienen gran interés para la salud pública. La Comisión Europea tiene establecido que, a efectos de cumplimiento de la legislación vigente en relación al material particulado (PM₁₀ y PM_2.5), podrán descontarse las superaciones de los valores límite (anual y diario) siempre que se demuestre que dichos valores son sobrepasados por la influencia de aportaciones procedentes de fuentes naturales, como ocurre con el polvo del desierto. Sin embargo, y desde un punto de salud pública, no solo es que las intrusiones de polvo del desierto aumenten los niveles de PM₁₀ y PM_2.5 que respiran los ciudadanos afectando a su salud, sino que además favorecen el establecimiento de unas condiciones de estabilidad atmosférica que hacen que se intensifique la contaminación de origen antrópico local (óxidos de nitrógenos, el monóxido de carbono, el carbón negro, y el dióxido de azufre), haciendo que empeore significativamente la calidad del aire en aquellas ciudades afectadas por las intrusiones de polvo del desierto.

Por tanto, la conclusión de este estudio es que las emisiones antropogénicas locales deben reducirse aún más en las áreas afectadas por las intrusiones de polvo del desierto si queremos lograr los beneficios para la salud que esperamos de las estrategias para reducir las emisiones. Esto es de particular importancia para las áreas urbanas fuertemente afectadas por intrusiones periódicas de polvo, y estas conclusiones deben tenerse en cuenta en aquellas áreas geográficas fuertemente afectadas por las intrusiones de polvo del desierto como el Mediterráneo, África del Norte, Oriente Medio y Asia.

Para más detalles sobre este trabajo, por favor consulte el artículo:

Milford, C.; Cuevas, E.; Marrero, C.L.; Bustos, J.; Gallo, V.; Rodríguez, S.; Romero-Campos, P.M.; Torres, C. Impacts of Desert Dust Outbreaks on Air Quality in Urban Areas. Atmosphere 2020, 11, 23. https://doi.org/10.3390/atmos11010023

El artículo se puede descargar aquí: https://www.mdpi.com/2073-4433/11/1/23