¿El polvo del desierto en Europa está aumentando en un mundo cada vez más cálido?

Un estudio exhaustivo, liderado por el Instituto Paul Scherrer (PSI) y publicado en Nature, muestra que este tipo de contaminación va en aumento, una tendencia que podría agravarse aún más con el cambio climático.

Los investigadores del Instituto Paul Scherrer,PSI, han recopilado datos de medición sobre el polvo del desierto a nivel del suelo a través de una red de investigación paneuropea. Los resultados de su análisis muestran que el polvo del desierto es un problema creciente.

Si bien, gracias a estrictas regulaciones, la contaminación atmosférica por partículas procedentes de las emisiones de la actividad humana en el transporte, los hogares y la industria está disminuyendo en Europa, otra fuente se está desarrollando en la dirección opuesta: el polvo del desierto.

Para determinar con mayor precisión el nivel de contaminación por polvo del desierto en diferentes regiones del continente, investigadores del Instituto Paul Scherrer (PSI), en colaboración con colegas de toda Europa, recopilaron datos de más de cien estaciones de medición durante los últimos diez años y los combinaron con inteligencia artificial.

Resultados del estudio

El resultado: en el sur de Europa, la concentración media de polvo del desierto es de 5,3 microgramos por metro cúbico de aire, más del doble que en el centro y norte de Europa, donde se midió una media de 2,1 microgramos.

En general, la cantidad de polvo ha aumentado aproximadamente medio microgramo por metro cúbico durante este periodo. «Esto corresponde a un aumento de entre el diez y el veinticinco por ciento en esta contaminación por polvo», afirma Kaspar Dällenbach, jefe del proyecto en el Centro de Ciencias Energéticas y Ambientales del PSI. «Esto no es insignificante, tanto en términos de la eficiencia y la rentabilidad de las grandes instalaciones solares como en lo que respecta a los efectos en la salud del aumento de la contaminación por partículas».

Para que los científicos puedan realizar comparaciones a largo plazo, la recopilación de datos en la mayoría de las estaciones de medición no abarca un período lo suficientemente extenso. Por lo tanto, los investigadores también utilizaron datos de núcleos de hielo del Colle Gnifetti, en la frontera suizo-italiana, en el estudio: las partículas de polvo atrapadas en el hielo del glaciar alpino durante los últimos siglos revelan que la concentración de polvo del desierto en la zona se ha duplicado con creces durante el proceso de industrialización, es decir, en los últimos 150 años.

El polvo del desierto es fácil de distinguir de otras partículas

Como indicador fiable del polvo del desierto, los investigadores utilizaron la concentración de aluminio en las partículas en suspensión. Este elemento es característico de las partículas de polvo transportadas desde los desiertos. Las partículas procedentes de obras de construcción urbanas, por ejemplo, tienen un alto contenido de calcio, mientras que las partículas del tráfico y las emisiones domésticas contienen principalmente hollín o carbono procedente de la combustión del petróleo. «Mediante análisis químicos, podemos determinar con gran precisión el origen de las partículas que se encuentran a nivel del suelo», afirma Petros Vasilakos, otro investigador del Centro PSI de Ciencias Energéticas y Ambientales y autor principal del estudio.

Existe preocupación por el continuo aumento de las concentraciones de polvo del desierto, lo que socava parcialmente los esfuerzos para reducir las emisiones de partículas de origen humano. Este estudio identifica la creciente desecación del Sáhara en el norte de África como la causa. Además, la alteración de los patrones de circulación atmosférica está provocando que vientos cada vez más fuertes procedentes de esta región lleguen a Europa. «Aún no está del todo claro en qué medida el cambio climático antropogénico ha contribuido a este fenómeno ni si lo está intensificando», afirma Kaspar Dällenbach. «Sin embargo, según nuestros conocimientos actuales, el aumento del polvo del desierto se ve facilitado, al menos en parte, por las emisiones de gases de efecto invernadero de origen humano y el calentamiento global asociado. Esto conlleva condiciones más secas en ciertas regiones y la expansión de los desiertos».

El polvo del desierto puede ejercer presión sobre la salud humana

En cuanto a las consecuencias para la salud de las elevadas concentraciones de polvo del desierto en Europa, los investigadores evaluaron el estado actual de los estudios epidemiológicos. Los efectos a largo plazo del polvo del desierto transportado, como la neumoconiosis, el asma y la bronquitis crónica, solo podrían demostrarse de forma concluyente mediante estudios extensos y a largo plazo. Sin embargo, el aumento inmediato de la mortalidad en los días con altos niveles de polvo del desierto en suspensión está bien documentado: mueren considerablemente más personas a causa de infartos y problemas respiratorios en los días con contaminación por polvo que en otros días. «El número de tormentas que transportan polvo del desierto desde el Sáhara y el desierto arábigo no ha aumentado», afirma Petros Vasilakos. «Pero se han vuelto más intensas durante los diez años estudiados y, como resultado, ahora transportan más polvo a Europa que antes».

El sur de Europa se ve particularmente afectado, desde Grecia en el este, pasando por Italia, hasta España y Portugal. El estudio también detectó niveles elevados de polvo en el oeste de Francia. «Esto se debe a que», explica el coautor Imad El Haddad, quien también investiga en el Centro PSI de Ciencias Energéticas y Ambientales, «las masas de aire del Sáhara suelen desembocar en el Atlántico y luego girar hacia el norte, en dirección a Europa occidental».

Una combinación única de datos físicos e inteligencia artificial

Lo que hace especial a este estudio es, en primer lugar, que representa probablemente la recopilación de datos más completa hasta la fecha sobre el polvo del desierto en Europa: «Incluimos prácticamente todas las series de mediciones disponibles sobre este tema, porque pudimos reclutar a más de 50 colegas de toda Europa para participar», afirma El Haddad. Los investigadores del PSI se beneficiaron de su pertenencia a la red de investigación paneuropea ACTRIS, en la que los investigadores de aerosoles unen fuerzas para coordinar sus series de mediciones a largo plazo de aerosoles, nubes y gases traza a nivel internacional y para que sean de libre acceso.

Además, los investigadores utilizaron inteligencia artificial para ampliar los modelos físicos existentes de distribución de partículas: «Si bien los modelos convencionales son eficaces para predecir episodios intensos de polvo en el desierto, rara vez capturan eventos de polvo de menor magnitud y tienen dificultades para determinar con precisión la concentración de polvo a nivel del suelo», afirma Kaspar Dällenbach. «Con nuestros datos de medición y la IA, que estima las concentraciones para otras regiones de Europa a partir de mediciones de más de cien ubicaciones, pudimos complementar el modelo con esta información y, de este modo, crear un mapa fiable y relevante para la salud sobre la distribución de partículas de polvo en toda Europa». Los datos recopilados de esta manera también pueden servir de base para futuros estudios que investiguen las consecuencias para la salud a largo plazo.

A diferencia de las partículas directamente atribuibles a la actividad humana, como los gases de escape, el humo de las chimeneas y los procesos de abrasión, las emisiones de polvo del desierto no pueden reducirse mediante ninguna intervención directa. Sin embargo, a largo plazo, las medidas integrales de protección climática para limitar el calentamiento global podrían contribuir a frenar la desecación de las zonas desérticas y, por consiguiente, la expansión de estas fuentes de polvo. Por ahora, Europa debe convivir con el aumento del polvo del desierto.

Sería concebible establecer sistemas de alerta para altas concentraciones, similares a los utilizados para partículas urbanas, de modo que las personas especialmente sensibles o con afecciones pulmonares puedan tomar precauciones en días polvorientos. El sector energético también se beneficiaría: el polvo del desierto en el aire sombrea los paneles solares y se acumula sobre ellos, reduciendo su producción de electricidad. Si las compañías eléctricas pudieran anticiparse a esto, podrían compensarlo aumentando la producción de otras centrales, garantizando así la estabilidad de la red.

Fuente:Instituto Paul Scherrer, PSI