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¿Los cierres por COVID-19 realmente redujeron la contaminación ambiental en las ciudades?

Para los científicos, los cielos despejados del encierro presentaban una oportunidad única: un vistazo de la vida real a un mundo en el que se podía eliminar una importante fuente de contaminación.

Los primeros días de confinamiento por el COVID-19 fueron vistos como una maravilla medioambiental. Con menos viajeros y carreteras vacías, los residentes de las ciudades desde Los Ángeles hasta Nueva Delhi presenciaron cielos azules y vistas de las montañas que durante mucho tiempo habían estado oscurecidas por el smog. La dramática transformación atmosférica fue uno de los primeros "rayos de luz" que se dijo que produjo la pandemia de coronavirus.

Para los científicos, los cielos despejados del encierro presentaban una oportunidad única: un vistazo de la vida real a un mundo en el que se podía eliminar una importante fuente de contaminación. Investigadores de todo el mundo utilizaron casi todos los dispositivos de monitoreo posibles para estudiar este experimento de calidad del aire natural, que podría ofrecer una vista previa de un mundo donde los vehículos eléctricos han eliminado la contaminación del tubo de escape.

El monitoreo satelital y los datos de las carreteras muestran que los óxidos de nitrógeno vinculados a los automóviles disminuyeron en todo el mundo después de que comenzaron los cierres, a veces hasta en un 50 por ciento en ciertos lugares. Y las emisiones globales de dióxido de carbono disminuyeron aproximadamente un 7 por ciento en comparación con 2019, según el Presupuesto Mundial de Carbono, gracias en gran parte a la disminución en los viajes de vehículos y aviones que queman combustible. Es una noticia prometedora para reducir nuestra huella de carbono.

Pero a pesar de la pausa en los viajes relacionada con la pandemia, el panorama de la contaminación del aire fue sorprendentemente heterogéneo en muchas ciudades. Una investigación realizada en Wuhan, China, mostró que la contaminación por ozono, el smog nocivo resultante de una mezcla de contaminantes en el calor que puede exacerbar las condiciones respiratorias, aumentó más del 100 por ciento después de que comenzaron sus cierres en enero de 2020. Ciudades como Roma, Londres, Nueva York y Los Ángeles vieron niveles de ozono inesperadamente altos incluso en el punto álgido de los cierres.

De manera similar, un estudio de la Universidad de Delaware publicado en octubre rastreó el material particulado, un contaminante asociado con vehículos diesel, aviones de pasajeros y centrales eléctricas de carbón que también está relacionado con más muertes por COVID-19. En los 480 sitios de Estados Unidos estudiados, los investigadores encontraron que las concentraciones no fueron significativamente más bajas en 2020 que en los cinco años anteriores; de hecho, era más probable que fueran más altos que más bajos en abril de 2020 en comparación con años anteriores, a pesar de los cráteres en los viajes en automóvil. La razón, suponen, es que el tráfico de camiones comerciales y la generación de energía no se vieron afectados en gran medida por los pedidos para quedarse en casa.

Desentrañar las conexiones entre los cierres locales y la calidad del aire no es tan simple como comparar las lecturas de un mes a otro o de un año a otro; los investigadores deben tener en cuenta el impacto del clima, los cambios regulatorios y las emisiones del exterior. Los próximos estudios profundizarán en la composición química del aire. Pero estos primeros hallazgos contienen una lección importante para las ciudades y los estados mientras trabajan en la limpieza del aire: un enfoque en las emisiones de los automóviles puede no ser suficiente.

"A medida que comenzamos a reunir toda esta investigación y entendemos todos los contaminantes, podemos diseñar políticas de emisiones que conducirán a mejoras significativas en la calidad del aire y la salud pública", dijo Susan Anenberg, profesora asociada de salud ambiental y ocupacional en la Universidad George Washington."Si nos equivocamos, podría haber algunos efectos nocivos".

Anenberg es parte de un equipo que está utilizando mediciones satelitales para rastrear los cambios en el dióxido de nitrógeno del tráfico hasta el nivel del vecindario para ver dónde la contaminación se mantuvo obstinadamente alta. Dijo que ya está claro que las reducciones de la contaminación no se sintieron por igual en todas las ciudades, debido a factores como el clima, la gravedad del cierre y la combinación de automóviles y camiones en la carretera. La esperanza es que los hallazgos puedan ayudar a los reguladores a comprender mejor qué fuentes más allá de los automóviles de pasajeros de combustión interna están bombeando la contaminación.

Después de desentrañar factores naturales como el clima, la investigación de Anenberg encontró una amplia variabilidad entre algunas ciudades de Estados Unidos, como San José o Los Ángeles, que tenían restricciones de COVID-19 más severas y vieron caídas de dióxido de nitrógeno de más del 30 por ciento en comparación con el año anterior; las caídas más pequeñas de menos del 12 por ciento se observaron en Miami, Dallas y Minneapolis.

Pero los científicos están profundizando cada vez más en lo que sucedió con esas emisiones en el aire. Por ejemplo, el ozono a nivel del suelo, el ingrediente principal del smog, se forma cuando los óxidos de nitrógeno (NOx) se mezclan con compuestos orgánicos volátiles.

En lo alto de la atmósfera, el ozono es protector, pero a nivel del suelo puede desencadenar problemas de salud. En 2020, incluso con NOx bajo con menos tráfico, los niveles de ozono no necesariamente siguieron su ejemplo, dejando en riesgo a las poblaciones vulnerables.

"Si realmente queremos reducir la contaminación, podría ser necesario algo más que pedidos para quedarse en casa".

Los hallazgos pueden verse afectados por la meteorología (el clima más cálido tiende a producir más ozono) y las emisiones del exterior. Pero los bloqueos muestran cuánta química entra en juego. El NOx tiene una asociación no lineal con el ozono y, a un cierto volumen, en realidad puede agotar el ozono a nivel del suelo a medida que se desarrolla. Lu Hu, profesor asistente de química ambiental y analítica en la Universidad de Montana, dice que la relación es especialmente significativa en las áreas del centro, donde se acumulan más gases de escape.

"Lo que vimos durante COVID-19 son estas bonitas imágenes de satélite que muestran que el NOx es más bajo en las áreas urbanas", dice Hu. "Pero ahora, ¿qué está consumiendo el ozono? Desde una perspectiva científica, era importante validar esto, pero también es una oportunidad educativa sobre la química del aire ".

Eso pone la atención en el otro lado de la ecuación del ozono: los compuestos orgánicos volátiles (COV) generados por todo, desde las fábricas hasta el tráfico y los árboles. Un cuerpo de investigación emergente muestra que los productos para el cuidado personal como los champús y las cremas para la piel emiten nubes masivas de COV cuando los viajeros recién duchados se dirigen al trabajo, lo que potencialmente juega un papel tan importante en la formación de ozono en las horas pico como los propios automóviles. Jessica Gilman, química investigadora de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés), dijo que el cierre fue una oportunidad única para analizar qué fuentes distintas de los vehículos emitían COV y cómo se mezclan con otras emisiones.

Su equipo está analizando muestras de aire recolectadas en la sede de la NOAA en Boulder, Colorado, así como en otras ciudades, con el objetivo de brindarles a los reguladores una mejor idea de la química detrás de sus estrategias de contaminación. Incluso saber qué lado de la ecuación -NOx o COV- están contribuyendo más al ozono puede ayudar a los reguladores a proteger la salud pública. (Algunas investigaciones, por ejemplo, han demostrado que Los Ángeles puede haberse inclinado hacia un entorno con limitaciones de NOx, donde las reducciones adicionales del tráfico y las emisiones de las centrales eléctricas serán críticas para la reducción del ozono).

"No es solo un cambio genial en el que podemos tratar el período COVID-19 como un vistazo de una economía urbana con menos autos a gasolina en la carretera", dijo Gilman. "Estamos aprendiendo que si no hacemos nada con respecto a los VOC, es posible que no obtenga el beneficio de su inversión".

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