Catorce años estimando el monóxido de carbono desde MOPITT
El monóxido de carbono, CO, es quizás mejor conocido por los efectos letales que puede tener en los hogares con aparatos defectuosos y mala ventilación. Sus concentraciones globales están disminuyendo. La NASA analiza las causas.
En los Estados Unidos, el gas incoloro e inodoro, mata a cerca de 430 personas cada año. Sin embargo, la importancia de monóxido de carbono (CO) se extiende mucho más allá del ambiente interior. Al aire libre, el gas puede perturbar el transporte de oxígeno por la sangre, lo que lleva a problemas cardiacos y de salud. CO también contribuye a la formación de ozono troposférico, otro contaminante del aire con efectos poco saludables. Y aunque el monóxido de carbono no causa el cambio climático directamente, su presencia afecta a la abundancia de gases de efecto invernadero, como el metano y el dióxido de carbono.
El monóxido de carbono se forma cuando se queman los combustibles de madera, incluyendo los basados en carbono: carbón, petróleo, gas natural. Como resultado, muchas actividades humanas y las invenciones emiten monóxido de carbono, incluyendo: los motores de combustión en automóviles, camiones, aviones, barcos y otros vehículos; los fuegos encendidos por los agricultores para despejar los bosques o campos; y los procesos industriales que implican la combustión de combustibles fósiles. Además, los incendios forestales y volcanes son fuentes naturales de gas.
Poco se sabe acerca de la distribución mundial de monóxido de carbono hasta que el lanzamiento del satélite Terra en 1999. Terra lleva un sensor de mediciones de la contaminación en la troposfera (MOPITT) -que puede medir el monóxido de carbono de una manera coherente a escala global. Con un ancho de franja de 640 kilómetros (400 millas), MOPITT escanea toda la atmósfera de la Tierra cada tres días.
Ya que el CO tiene una vida en la troposfera de aproximadamente un mes, persiste el tiempo suficiente para ser transportado a largas distancias por los vientos, pero no lo suficiente como para mezclarse uniformemente a través de la atmósfera. Como resultado, los mapas de MOPITT muestran variabilidad geográfica importante y su estacionalidad. Para ver mes a mes los mapas de monóxido de carbono, visite la página de monóxido de carbono en la sección de mapas globales de Earth Observatory (http://earthobservatory.nasa.gov/GlobalMaps/view.php?d1=MOP_CO_M )
En África, por ejemplo, los cambios de la quema agrícola al norte y al sur del ecuador con las estaciones, que conduce a los cambios estacionales de monóxido de carbono. Los incendios son también la principal fuente de contaminación por monóxido de carbono en América del Sur y Australia. En los Estados Unidos, Europa, y Asia oriental, las mayores concentraciones de monóxido de carbono se producen alrededor de las áreas urbanas y tienden a ser el resultado de los vehículos y las emisiones industriales. Sin embargo, los incendios forestales que se queman en grandes áreas de América del Norte, Rusia y China también pueden ser una fuente importante.
Terra ha estado en órbita el tiempo suficiente para observar cambios significativos en el tiempo. Para ilustrar cómo las concentraciones de monóxido de carbono global han cambiado, los mapas de la primera misión (2000) y el más reciente año completo de la misión (2014) de los datos aparecen arriba. Los mapas muestran las concentraciones medias anuales de monóxido de carbono en la troposfera a una altitud de 3.700 metros (12.000 pies). Las concentraciones se expresan en partes por billón por volumen (ppbv). Una concentración de 1 ppbv significa que por cada mil millones de moléculas de gas en un volumen medido, una de ellas es una molécula de monóxido de carbono. Las zonas amarillas tienen poco o ningún monóxido de carbono, mientras que las concentraciones progresivamente mayores se muestran en naranja y rojo. Lugares en los que no se disponía de los datos están en color gris. Para ambos años, los datos se han promediado, que elimina las variaciones estacionales.
Según MOPITT, las concentraciones de monóxido de carbono han disminuido desde 2000. El descenso es particularmente notable en el hemisferio norte. La mayoría de los expertos en calidad del aire atribuyen el descenso a las innovaciones tecnológicas y regulatorias que significan que los vehículos y las industrias están contaminando menos de una vez que lo hicieron. Curiosamente, mientras MOPITT observa ligeros descensos de monóxido de carbono a lo largo de China y la India, los satélites y los inventarios de emisiones han demostrado que otros contaminantes como el dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno han aumentado durante el mismo período.
"Para China, las emisiones de dióxido de nitrógeno son en su mayoría de los sectores de energía y transporte y han crecido significativamente desde el año 2000 con el aumento de la demanda de electricidad", explicó Helen Worden, científico atmosférico del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica. "Las emisiones de monóxido de carbono, sin embargo, tienen una contribución relativamente pequeña (menos del 2 por ciento) del sector de la energía, por lo que las normas de emisiones de los vehículos y mejorar la eficiencia de la combustión de los autos más nuevos han bajado monóxido de carbono en la atmósfera a pesar de que hay más vehículos en la carretera de la quema de combustible fósil más”.
Como se ilustra en los mapas, la noticia también es en general positiva para el hemisferio sur, donde la deforestación y los incendios agrícolas son la principal fuente de monóxido de carbono. En América del Sur, MOPITT observó una ligera disminución de monóxido de carbono; otros satélites han observado disminuciones en el número de pequeños incendios y áreas quemadas, lo que sugiere una disminución de los incendios de deforestación desde 2005. Del mismo modo, MOPITT ha observado en la cantidad de monóxido de carbono a lo largo de África. "Ha habido un menor número de incendios en África", explicó Worden. "Sin embargo, las ciudades en crecimiento podrían estar aumentando las cantidades de CO en algunas zonas de África ecuatorial."
El gráfico de líneas muestra la tendencia a largo plazo, así como las variaciones mensuales de las concentraciones de monóxido de carbono. Mientras que la tendencia general es a la baja, varios picos y valles son visibles. Por ejemplo, algunos investigadores atribuyen el pico de alrededor de 2002 a 2003 a una temporada de incendios inusualmente activa en los bosques boreales de Rusia. La caída en las emisiones de monóxido de carbono entre 2007 y 2009 también coincide con una disminución de las emisiones mundiales de incendios. Además, los investigadores han observado que este descenso coincide con una crisis financiera mundial que comenzó a finales de 2008 y causó que la producción manufacturera mundial disminuyera.
Referencias
- NASA Earth Observatory Carbon Monoxide.
- Centers for Disease Control and Prevention QuickStats: Average Annual Number of Deaths and Death Rates from Unintentional, Non
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- NEO—NASA Earth Observations Carbon Monoxide.
- Laken, B. & Shahbaz, T. (2014, February 6) Satellite-Detected Carbon Monoxide Pollution during 2000
- Laken (2015, May 8) Changes in carbon monoxide pollution 2000-2012.
- van der Werf, G. et al, (2010, December 10) Global fire emissions and the contribution of deforestation, savanna, forest, agricultural, and peat fires (1997
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- Worden, H.M. et al, (2013, January 22) Decadal record of satellite carbon monoxide observations. Atmospheric Chemistry and Physics, (13), 837-850.
- Yin et al, (2015, May 22) Decadal trends in global CO emissions as seen by MOPITT. Atmospheric Chemistry and Physics, (15), 14,505-14,547.
Imágenes del Observatorio de la Tierra de la NASA por Jesse Allen y Joshua Stevens, utilizando datos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y la Universidad de Toronto del Equipo MOPITT. Leyenda por Adam Voiland, con el aporte de Helen Worden (UCAR), Merritt Deeter (NCAR), y Benjamin Laken.
Instrumento (s): Terra – MOPITT
Fuente: NASA Earth Observatory