España contribuye a la medición estándar del impacto de partículas atmosféricas en el clima

Despejar algunas de las incógnitas sobre los efectos de las partículas atmosféricas en el clima, a nivel regional y global, es uno de los principales objetivos del proyecto europeo EUSAAR (European Supersites for Atmospheric Aerosol Research). Aunque los aerosoles atmosféricos poseen una vida media más corta que los gases de efecto invernadero, así como una mayor variabilidad espacial en términos de concentración y composición, constituyen uno de los componentes que ejercen mayor impacto en el clima, según el Panel Intergubernamental para el Cambio Climático (IPCC). Su influencia sigue siendo un misterio en el cálculo del forzamiento radiativo, el índice que sirve para medir el calentamiento o enfriamiento del planeta. Los aerosoles atmosféricos son pequeñas partículas sólidas o líquidas presentes en suspensión en la atmósfera. Según datos del IPCC del año 2007, estas partículas pueden dar lugar a un efecto de enfriamiento con un forzamiento radiativo neto considerable. Ello habría contribuido a enmascarar el efecto de calentamiento de los gases de invernadero.

¿Qué se entiende por aerosoles atmosféricos?

Los aerosoles, también denominados material particulado o PM (‘Particulate Matter’ en inglés), pueden ser generados por fenómenos naturales, por ejemplo tormentas de arena o erupciones volcánicas, o resultado de actividades antropogénicas, en las que interviene el ser humano. En este último caso, el mayor número de aerosoles serían fruto de la quema de combustibles para el transporte, los procesos industriales, la producción de energía eléctrica o las partículas de hollín del humo de una hoguera. El tamaño de estas partículas varía desde el más fino, principalmente a base de compuestos carbonosos, al más grueso, formado por silicatos y sal marina. Principalmente, el PM se compone de proporciones variables de partículas carbonosas, sulfatos y nitratos, cloruros y materia mineral. En España, los niveles más elevados de carbono se dan en las ciudades de tráfico intenso, cuya media anual alcanza valores de hasta 10-15 μm/m³; los de sulfatos tienen lugar en zonas de actividad industrial y tráfico rodado importante (6-7 μm/m³), mientras que los nitratos (4-6 μg/m³) alcanzan mayores cotas en la costa oriental a causa de la presencia de amoniaco en áreas de actividad agrícola intensiva. Por su parte, la presencia de cloruros es baja en el interior del país (1 μg/m³) aunque duplica sus valores en localidades costeras, superando los 10 μg/m³ en las Islas Canarias. España, de clima árido en el sur y ubicación cercana al continente africano, cuenta con altos niveles de materia mineral que suelen exceder los 11 μg/m³, como media anual.

Cuantificar la influencia y acción de los aerosoles atmosféricos sobre el medio ambiente no resulta tarea sencilla. Básicamente, depende de factores como la composición física y química de estas partículas (tamaño, masa, morfología, propiedades ópticas, por ejemplo) pero también de su variación espacial. Los principales retos que conlleva el estudio de estos aerosoles son: la obtención de muestras representativas, sus características físicas y químicas, la identificación de las fuentes de los diferentes componentes y la observación de los efectos que producen en la atmósfera y la biosfera. La repercusión de estos aerosoles es diversa: algunos como los sulfatos, nitratos o el carbono orgánico pueden reflejar la radiación solar incidente y provocar un efecto de enfriamiento porque reflejan la luz e influyen en la formación de nubes; otros como el carbono negro o el hollín producen un efecto contrario ya que absorben la radiación solar y contribuyen al calentamiento. Por su parte, los aerosoles higroscópicos, que absorben o exhalan humedad dependiendo del medio en el que se hallen, pueden actuar como núcleos de condensación y formar nubes que, al mismo tiempo, reflejarán la luz solar incidente o la reflejada desde la superficie del planeta. Al aumentar el número de núcleos de condensación estas partículas pueden inhibir las precipitaciones y prolongar la vida media de las nubes. La amplia gama de fuentes a observar así como la variabilidad temporal y espacial dificultan el estudio sobre la composición, propiedades y características de los aerosoles atmosféricos. Algo que se pretende paliar desde el proyecto europeo EUSAAR, que persigue una metodología de trabajo homogénea entre todas las estaciones. Es decir, que se efectúen mediciones en base a los mismos parámetros. Esta iniciativa aúna 20 estaciones distribuidas en diversas zonas y 21 ‘partners’ de 16 países europeos: Francia, España, Italia, Alemania, Bulgaria, República Checa, Finlandia, Grecia, Hungría, Irlanda, Lituania, Países Bajos, Noruega, Suecia, Suiza y Reino Unido. Entre los participantes, se halla un equipo de investigadores del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua del CSIC. “La aportación española se limita a la estación de control de la calidad del aire en el Montseny (Barcelona) así como los equipos con los que cuenta esta instalación”, especifica Andrés Alastuey, investigador del CSIC en el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA).

Además de ser la única estación que representa al país en la red EUSAAR, la instalación situada en el Montseny reúne otras peculiaridades. En un principio, las estaciones que medían la contaminación atmosférica supervisaban la calidad del aire y su impacto sobre la salud, por lo que solo se valoraba la concentración en masa de determinados tamaños de partículas. Por ello, la mayoría de estas estaciones se ubicaban cerca o dentro de núcleos urbanos. En opinión de Alastuey, las ciudades no son representativas de la atmósfera a nivel general. Para el investigador, las mediciones en las urbes se deben alternar con otras en zonas rurales, menos habitadas. De esta manera, se estudiará todo el territorio y se conseguirá una información más homogénea. Así se eligieron las 20 estaciones europeas que representan distintos entornos geográficos y climáticos del continente.

En España, la estación del Montseny, incluida en la red de vigilancia y previsión de contaminación atmosférica de Cataluña, se dedica a supervisar las partículas del nordeste de España, especialmente los episodios de polvo africano. La instalación, en funcionamiento desde el año 2002, recopila información sobre la evolución de la atmósfera en la cuenca oeste mediterránea y la tendencia de contaminación regional en el área barcelonesa. En el centro se miden las dimensiones, composición química, niveles de concentración, coeficiente de absorción y dispersión así como el número de partículas submicrónicas (con diámetros inferiores a 0,001 milímetros) de los aerosoles atmosféricos. Sin embargo, la estación ya empieza a desarrollar un nuevo sistema para muestrear aerosoles con control de humedad que interfieran en las medidas, entre otras innovaciones, tal y como asegura Alastuey. El investigador avanza algunas de las consecuencias del proyecto EUSAAR, cuya conclusión está prevista para el año que viene. “Existe un 99% de posibilidades que este proyecto dé pie a otro, aún por confirmar, que tomaría el relevo del proyecto inicial. En él participarían otras estaciones, aparte de las 20 habituales, y se incorporarían nuevas técnicas tanto de medidas en superficie como en la columna de la troposfera”.