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Entre tanta contingencia hay mucha ciencia

Reyna Alejandra Fonseca Velázquez
25/jul/2016

Hace poco que la Ciudad de México se cubrió de gris, y se encendió la alarma atmosférica para los más de 8 millones de habitantes.

Y aunque fue recurrente responsabilizar a los gases de efecto invernadero como el CO2 o el metano, existen otros agentes que enturbian el ambiente y que se han estudiado muy poco: los aerosoles atmosféricos.

Javier Miranda, investigador del Instituto de Física de la UNAM, se dedica, justamente, a estudiar la importancia de los aerosoles atmosféricos. En un reciente seminario del Departamento de Física Teórica titulado “Aerosoles atmosféricos: origen, análisis y efectos”, explicó que a pesar de que son muy poco conocidos, en México ya se realizan estudios para conocer el alcance contaminante que pueden tener en el ambiente, pues su presencia en el aire y en el suelo puede generar enfermedades y desgaste a las edificaciones.

En palabras de Javier Miranda: los aerosoles son partículas suspendidas en la atmósfera, de ciertas dimensiones, es decir, partículas con tamaños menores de 50 micrómetros de diferentes elementos químicos como el azufre, potasio, hierro, plomo, entre otros, que pueden provenir de diversas fuentes, como las industrias fundidoras, la incineración de desperdicios, el levantamiento de polvo, o la gasolina de los automóviles, entre otras.

“El riesgo para nosotros, humanos, es que por sus dimensiones algunas las podemos respirar” y al depositarse dentro de nuestros pulmones podrían irritar las vías respiratorias o provocar que se desarrollen enfermedades como el cáncer, señala el investigador.

Es muy importante estudiar y caracterizar los porcentajes de los aerosoles atmosféricos en el ambiente porque a partir de sus características se puede determinar su procedencia. “Con esta información se pueden diseñar estrategias que prevengan y/o disminuyan su producción”, explica Miranda, ya que no se tiene aún ningún protocolo para reducir o controlar sus emisiones.

En cambio, para los gases de efecto invernadero está el Protocolo de Kioto, un acuerdo internacional que tiene el objetivo de reducir las emisiones de los principales gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global como dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, entre otros. Podría haber un protocolo parecido para los aerosoles cuando se conozca más de ellos.

Para Miranda, el primer paso para saber dónde se producen los aerosoles atmosféricos es distinguir los elementos que los componen.

Para comenzar los estudios “primero hay que recolectar los aerosoles presentes en el ambiente”, señala el investigador. Esto se hace por medio de dispositivos muy variados en sus diseños que funcionan de manera muy similar: se hace pasar aire a través de filtros de diferentes características para captar aerosoles de diversos tamaños.

Ejemplo de unidad de filtros para la recolección de aerosoles atmosféricos. Autor: Javier Miranda. Tomado del libro “Contaminación, de Octavio Novaro, 1998.

Cuando ya se tienen los filtros impregnados de los aerosoles, son sometidos a irradiación (se hacen chocar con ellos partículas muy aceleradas) por medio de aceleradores de partículas. Al ser irradiadas, las partículas de los aerosoles atmosféricos emitirán diferentes tipos de radiación, dependiendo de las partículas que se hayan lanzado en la irradiación será el tipo de radiación liberada que luego podrá ser captado por el detector correspondiente.

En el caso de radiación por emisión de protones (PIXE) se obtienen rayos X, por ejemplo, que luego de ser registrados, se analizan sus energías para al fin saber de qué elemento químico están compuestos los aerosoles atmosféricos.

El experto en aerosoles comenta que tiene una técnica mucho más económica que la de los aceleradores, se llama fluorescencia de rayos X con la que logra obtener esta misma información. “La única diferencia es que en lugar de irradiar con un haz de protones acelerados, yo utilizo un tubo de rayos X, que es mucho más pequeño y más barato y produzco esa misma fenomenología de emisión de rayos X secundarios”.

Se puede analizar el conjunto de muestras colectadas para conocer sus concentraciones en diferentes estaciones del año, o en distintas horas del día, así como su relación con variables meteorológicas: la velocidad y dirección del viento, temperatura, humedad en el ambiente, etcétera. Al reunir toda la información se aplican técnicas estadísticas multivariadas, debido a que hay muchas variables que llevan información acerca de las fuentes contaminantes.

Por medio de estos estudios, Miranda reconoce las fuentes de los aerosoles contaminantes. Por ejemplo, en uno de sus estudios revela que han detectado que el azufre que miden "en Ciudad Universitaria o en el centro o en el norte de la cuidad proviene de la refinería de Tula (Hidalgo) donde queman combustibles ricos en azufre, vanadio y níquel. Entonces todas esas partículas de azufre que se registraron, las arrastra el viento hasta acá o a donde sople el viento”.

Los aerosoles atmosféricos, contrariamente a lo que se piensa, pueden enfriar el ambiente, ya que por sus dimensiones pueden reflejar y dispersar la luz que incida sobre ellos y el calor que transporta no se queda guardado en la atmósfera sino que la envían de vuelta hacia afuera.

Con esta característica podría pensarse que es conveniente utilizarlos para combatir el calentamiento global, la presencia de altas y variadas cantidades de aerosoles atmosféricos pondría primero en riesgo la vida de quienes los respiren. Además de que disminuye la visibilidad cuando se encuentran presentes en el aire y también ocasionarían lluvias ácidas que dañarían a muchos ecosistemas.

Para poder mejorar la calidad de vida de cualquier ser vivo y hasta de los mismos recintos y lugares que habitamos, es indispensable mejorar continuamente el estudio de los aerosoles atmosféricos para prevenir sus efectos negativos.