Pulseras de silicona y sensores de hollín para proteger a los bomberos del humo de los incendios forestales

Personal investigador del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC) trabaja en nuevos métodos para evaluar las dosis de contaminantes a la que se enfrentan los bomberos forestales y han propuesto algunas soluciones para reducir su exposición.

Desde que se originan los grandes incendios hasta que se extinguen, generan a su paso un gran impacto ambiental y económico con daños en la flora, la fauna, infraestructuras, e incluso provocan víctimas mortales. Además, con la crisis climática, cada vez son más frecuentes los conocidos como incendios de ‘sexta generación’, es decir, fuegos caracterizados por una intensidad extrema. Prueba de ello ha sido la ‘ola de incendios’ que ha afectado a España durante el verano pasado con cerca de 400.000 hectáreas calcinadas, lo que ha convertido a 2025 en uno de los peores años de la historia reciente en términos de superficie calcinada.

Para Joan Martí, geólogo e investigador del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) de Barcelona, un centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), entidad adscrita al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, estos grandes incendios no son desastres naturales, sino “desastres humanos, porque la naturaleza no hace desastres. La naturaleza simplemente mantiene su equilibrio”. En ocasiones, explica el experto, esos fenómenos se convierten en adversos para la población. Cuando esto ocurre, el fuego no solo deja a su paso daños materiales y humanos, sino que plantea riesgos a largo plazo para la salud de aquellos que trabajan en su extinción debido a la inhalación del humo.

En relación a la problemática de los incendios forestales y sus riesgos, el CSIC aporta su investigación a través de evidencia científica que facilite la toma de decisiones por parte de los poderes públicos y a través de proyectos como el europeo FIRE-RES, que busca aumentar la resiliencia a los incendios en Europa con tecnologías innovadoras y soluciones económicas, ecológicas y sociológicas.

Investigando la exposición de los bomberos

En el marco del proyecto, investigadores del IDAEA-CSIC están analizando la exposición de los bomberos a los contaminantes que libera el fuego. Ya sea un incendio forestal o una quema prescrita, es decir, un fuego controlado y planificado iniciado por los bomberos forestales para eliminar el combustible vegetal y prevenir o acotar incendios, hay tóxicos que se liberan al arder la vegetación a temperaturas relativamente bajas.

Estos fuegos prescritos se realizan con unas ciertas condiciones meteorológicas que permiten predecir el comportamiento del fuego y sus efectos en el ecosistema en un área delimitada. Sus objetivos son la disminución de la probabilidad o intensidad de incendios futuros al reducir el combustible, pero también la regeneración de pastos y la restauración de hábitats naturales para fauna o flora que necesitan espacios abiertos. De esta forma se conservan los paisajes en mosaico que disminuyen la continuidad del combustible y la peligrosidad de los incendios y se acaba con la paradoja de la extinción: al apagar los incendios forestales, la acumulación de combustibles aumenta el riesgo de incendios más graves en el futuro. La despoblación rural y el abandono de las actividades tradicionales también están contribuyendo al aumento de la intensidad de los incendios.

Gracias al monitoreo de la exposición de los bomberos durante fuegos controlados en Cataluña entre 2022 y 2024, el equipo del IDAEA ha podido comprobar que quienes realizan la quema, con una antorcha que porta una mezcla de gasoil y gasolina, son los más expuestos a las mayores concentraciones de hollín o carbono negro e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), contaminantes orgánicos fruto de la combustión incompleta de la materia orgánica, según un estudio publicado recientemente en la revista científica Atmospheric Environment.

La dosis total diaria que midieron en los 'antorcheros', los trabajadores que inician las quemas, fue de unas cinco veces superior a la de los forestales dedicados a mantener a raya el fuego controlado. En los turnos de cuatro horas, los responsables de las antorchas superaron los límites de seguridad de exposición a las partículas cancerígenas del humo. Estos trabajos no han medido la concentración o presencia de otros componentes tóxicos como las dioxinas y el benceno, por lo que el riesgo podría ser aún mayor, según el estudio.

Para evaluar la exposición, los investigadores utilizaron pulseras de silicona que absorben los contaminantes orgánicos que lleva el humo. Los bomberos las llevaban colgando del traje y no en las muñecas para evitar que captasen sudor y otras sustancias no provenientes del aire que respiran. En 2019, los científicos del IDAEA ya usaron estos brazaletes para medir la contaminación atmosférica a la que estuvieron expuestos los atletas durante una competición internacional en Japón. Estos científicos han ido más allá y han analizado qué productos químicos respiran los bomberos en los montes durante el control y la extinción del fuego.

Barend L. van Drooge, ambientólogo e investigador del IDAEA, explica que, junto a las pulseras de silicona, su equipo ha podido medir la exposición al hollín y a las partículas en suspensión inferiores a las 2,5 micras (más pequeñas que el polvo, que pueden penetrar hasta los alveolos del pulmón) gracias a sensores geolocalizados que llevan los brigadistas durante su trabajo forestal. Su filtro capta y mide en tiempo real los aerosoles que generan las llamas al quemar la materia orgánica. Los resultados utilizando esta otra metodología han sido publicados este verano en la revista Chemosphere revelando que hay hidrocarburos aromáticos policíclicos que están presentes en altas concentraciones en el aire que respiran los bomberos. Este trabajo es pionero en cuantificar sus niveles en el aire, según van Drooge. "Hasta ahora, se habían medido niveles en muestras que se habían tomado, pero sin calcular la concentración en el aire", añade.

Los efectos del humo en la salud

La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC, por sus siglas en inglés) clasificó en 2023 que la exposición laboral de los bomberos es cancerígena y provoca cáncer de vejiga y de mesotelio, la membrana que recubre el tórax, el corazón y los órganos reproductivos internos. Carmen Bedia, científica del IDAEA, estudia cómo el humo de los incendios afecta a las células humanas. En su laboratorio ha utilizado las muestras tomadas de los filtros colocados en los trajes de los bomberos forestales para exponer esas sustancias liberadas por el fuego a unos organoides del cerebro humano, unos cultivos celulares complejos que intentan reproducir en el laboratorio la respuesta del tejido cerebral.

La investigadora analizó cómo los extractos de los filtros, sobre todo aquellos más cargados con compuestos procedentes de la quema de biomasa, provocaron cambios significativos en los lípidos, las moléculas implicadas en la estructura celular, el almacenamiento de energía y muchas funciones celulares esenciales. Algunos de estos lípidos alterados tienen “propiedades imprescindibles para el buen funcionamiento del cerebro y el desarrollo”, señala la investigadora. Estos cambios de composición podrían provocar envejecimiento cerebral y enfermedades neurodegenerativas, añade Bedia.

Los investigadores proponen que las mascarillas FFP2 deberían usarse durante las tareas con mayor riesgo. Este elemento de protección también se puede aplicar a la población general expuesta al humo durante los incendios, indica Barend van Drooge. El investigador neerlandés concluye que se deben hacer turnos más cortos y rotar los roles para disminuir la exposición individual.

Fermín Grodira / Contenido realizado dentro del Programa de Ayudas CSIC – FundaciónBBVA de Comunicación Científica, Convocatoria 2024 CSIC