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Aerosoles atmosféricos, cómo afectan al clima y a la salud

Influyen en el cambio climático y provocan la muerte de millones de personas al año, pero se sabe poco sobre ellos

Imagen: peter_w

El estudio de los aerosoles atmosféricos puede sonar lejano a los ciudadanos, sólo interesante para los expertos en química. Pero nada más lejos de la realidad: su efecto podría aumentar el cambio climático y causar millones de muertes por diversos daños a la salud. Su conocimiento científico, sin embargo, es escaso. Por ello, investigadores de todo el mundo, algunos de ellos españoles, tratan de impulsar más estudios. Uno de los más recientes ha aportado datos sorprendentes: los aerosoles orgánicos están en la atmósfera en estado sólido y no líquido, como se creía hasta ahora.

Efectos de los aerosoles atmosféricos

El aire, además de gases, contiene una variada mezcla de abundantes partículas microscópicas, los aerosoles atmosféricos. Su origen procede en gran parte de diversas fuentes naturales, como las plantas, los volcanes, los fuegos forestales o el rompimiento de olas. No obstante, varias actividades humanas, como los motores de combustión, la generación de energía eléctrica o los procesos industriales también generan una importante cantidad de partículas finas.

Algunos aerosoles se comportan de manera similar a los gases de efecto invernadero

Su influencia en la evolución del clima terrestre y sus posibles efectos sobre la salud humana son importantes. La variación en su composición puede alterar de manera significativa los fenómenos atmosféricos y la evolución del clima. Algunos aerosoles, en especial el carbón negro y el mineral en polvo con alto contenido en hierro, se comportan de manera similar a los gases de efecto invernadero, de manera que pueden aumentar el calentamiento del planeta.

Por el contrario, otros aerosoles pueden reflejar y/o dispersar hacia el exterior la luz solar. Al llegar menos energía a la superficie de la Tierra, provoca un fenómeno que se conoce como oscurecimiento global, con diversos efectos negativos para el medio ambiente y la salud. También la típica niebla de las ciudades contaminadas, el smog, se origina porque estas partículas dispersan la luz.

Imagen: Sarah Miles

En cantidades elevadas, los aerosoles se convierten en uno de los contaminantes más dañinos para la calidad del aire respirable. Se cree que la exposición a concentraciones altas durante periodos cortos de tiempo no causa efectos graves sobre los seres humanos. Sin embargo, a largo plazo, impactan sobre la salud cardiopulmonar, aumentan la mortalidad y reducen la esperanza de vida: se estima que causan cada año varios millones de fallecimientos en todo el mundo.

No todo son efectos negativos. Las gotas de agua en la atmósfera también son una clase de aerosoles: gracias a ellas y a la refracción de la luz se aprecian los espectaculares arco iris.

Estudios científicos recientes

A pesar de su influencia, se tiene poca información sobre ellos. A medida que se realizan más investigaciones, los científicos esperan contar con más datos que ayuden a reducir sus posibles efectos negativos. Con un mayor conocimiento sobre estas partículas, los modelos matemáticos que predicen la evolución del clima podrían ser mucho más precisos que los actuales y las políticas de mitigación del cambio climático podrían ajustarse más a la realidad. Por su lado, las agencias de salud podrían disponer de más herramientas para evaluar la calidad del aire y reducir la mortalidad asociada a los aerosoles.

Se estima que causan cada año varios millones de fallecimientos en todo el mundo

Algunos de los últimos estudios han aportado datos sorprendentes. Hasta ahora, se creía que las partículas de los aerosoles orgánicos secundarios (AOS) se encontraban en estado líquido. Sin embargo, un reciente artículo de la revista 'Nature' indica que en realidad son sólidos amorfos (similares a diminutas canicas de vidrio).

Este descubrimiento provocará cambios sustanciales en la comprensión de las propiedades de los aerosoles atmosféricos y sus efectos sobre el clima y la calidad del aire, según sus autores, un equipo de científicos de varias universidades e institutos de investigación de Finlandia y Alemania. Los AOS tienen una gran influencia en el clima de la Tierra, ya que dispersan la radiación solar y actúan como núcleos para la formación de nubes.

Imagen: AEMET

Para llegar a esta conclusión, los investigadores, liderados por Annele Virtanen, de la Universidad de Tecnología de Tampere (Finlandia), introdujeron AOS en una cámara de crecimiento de plantas con pinos de la clase albar e hicieron chocar las partículas con un sustrato metálico. Después, repitieron el experimento en un bosque de Finlandia y cotejaron los resultados. Si estuvieran en estado líquido, las AOS se hubieran adherido a la superficie. Sin embargo, rebotaron, una prueba de su carácter sólido.

El año pasado, un artículo de la revista 'Science' reveló un nuevo sistema para conocer mejor la evolución de los aerosoles orgánicos en la atmósfera y su influencia en el clima y la salud humana. Los investigadores, dirigidos por el español José Luis Jiménez, de la Universidad de Colorado en Boulder (Estados Unidos), se basaron en una técnica de reciente desarrollo, conocida como espectrometría masiva de aerosoles (AMS).

El estudio demuestra, según Jiménez, que estos aerosoles evolucionan muy rápido en la atmósfera y que las características de este "envejecimiento" son independientes de la fuente original. Además, señala que los diferentes aerosoles comienzan a parecerse entre sí a medida que pasan más tiempo en la atmósfera: las partículas de los aerosoles orgánicos se vuelven más oxidadas, menos volátiles en general y atraen más agua.

Según Jiménez, su propuesta supone un nuevo modelo que se puede utilizar para comprender los datos experimentales, desarrollar modelos informáticos y conectar ambas informaciones. De esta manera, se podrían predecir los efectos de los aerosoles orgánicos sobre el clima sin necesidad de conocer las partículas específicas que contienen dentro.




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