Arboricultura Urbana y Medioambiente

Partículas en Suspensión (Aerosoles) y Cambio Climático
Las Hojas de los árboles actúan como Paneles Recogedores de Partículas

Los aerosoles serán muy importantes en el cambio climático en los próximos años

Algunos autores medioambientales engloban a los sistemas (sólido-aire) y (líquido-aire) que eran denominados en conjunto AEROSOLES, bajo la denominación moderna de MATERIA PARTICULADA.

Constituyen una amplia gama de contaminantes formados por Polvos grueso (Suspensión de partículas de pequeño tamaño, entre 10-3µm y 102µm), Fibras (Cuyo tamaño supera en cinco veces a las anteriores), Hollin (Suspensión de partículas ricas en carbono, procedentes de combustiones incompletas), Humos (Suspensión de partículas de tamaño inferior a 1µm procedentes de la condensación de vapores producidos en procesos industriales o de combustión). Nieblas (Suspensión de gotitas originadas por la condensación de vapor de agua sobre partículas higroscópicas suspendidas en el aire que actúan como núcleos de condensación de tamaños entre 10-2µm y 5.102 µm)  y Brumas  (Suspensión de gotitas líquidas, originadas por condensación de vapores o por dispersión de agua, visibles a simple vista),  Calima Humeda (Formada por pequeñas gotitas o por partículas muy higroscópicas en el aire y que pueden reducir la visibilidad) y Smog ( Combinación de los términos "smoke" y "fog" que es una combinación de bruma natural y humos. Cuando se intensifica por procesos fotoquímicos originados por la radiación solar, se denomina "SMOG" fotoquímico.

►Llamamos PM 10: Materia Particulada Respirable. Corresponde a la fracción del materia particulada de diámetro aerodinámico menor a 10 µm. Por su tamaño, estas partículas son capaces de ingresar al sistema respiratorio. Mientras menor sea su diámetro, mayor será el potencial de generar daño en la salud humana. Las partículas de diámetro menor a 2,5 µm penetran hasta los alvéolos pulmonares e ingresan directamente al torrente sanguíneo. La fracción gruesa del material particulado, es decir, aquella parte del PM10 cuyo diámetro está comprendido entre 2,5 µm. y 10 µm. en atmósferas urbanas, está compuesta principalmente por polvo resuspendido, el cual es una mezcla de partículas de origen natural, con otras de origen antropogénico que han sido recirculadas.

►Por otra parte llamamos PM 2,5 a la Materia particulada de menor diámetro, inferior a 2,5 µm. Es el caso de la fracción fina del material particulado, es decir, partículas de diámetro menor a 2,5 µm. encontramos mayoritariamente partículas de origen antropogénico, ya sea emitidas directamente por procesos de combustión (diesel, calderas y otros procesos industriales) o como resultado de reacciones de otros contaminantes gaseosos que son emitidos mayoritariamente por vehículos a gasolina y por las fuentes ya mencionadas.

El Material Particulado (PM) en el aire está compuesto por Partículas Primarias tal como son emitidas por las fuentes que hemos visto y por partículas formadas a partir de gases en la atmósfera (Partículas Secundarias). Los gases "precursores" son el SO2 (principalmente generado por la industria), NOx (principalmente generado por combustiones y otros). Las partículas secundarias conforman cerca del 50% del PM2.5 y 25% del PM10. Por lo tanto, para controlar el problema del las Párticulas en Suspensión en los Ecosistemas urbanos es importante también controlar gases como el SO2, NOx y Otros.

Existe una gran variedad de fuentes naturales que contribuyen a la presencia de Materia Particulada  en la atmósfera como incendios forestales de los trópicos generan una gran cantidad de aerosoles, las erupciones volcánicas, los vientos que arrastran finos de la superficie de la tierra, las brumas marinas, los pólenes de las plantas y la actividad humana, principalmente, la combustión del tráfico rodado y de las grandes centrales térmicas que aunque no las emiten directamente ya que están dotadas de sistemas de filtrado emiten, como hemos visto, dióxido de azufre, que después  en  la atmósfera se convierte en un aerosol. Como vemos la Materia Particulada la forman una gran variedad de compuestos químicos diferentes y cada uno con un efecto distinto en el Clima. En términos generales, los agentes contribuyentes (por masa) son:

► PM 10:
-   50%: Partículas de "tierra", representadas por partículas levantadas en caminos principalmente.
-   25%: Partículas de combustión generadas por vehículos.
-   10%: Partículas generadas por la industria.
-  15%: Partículas posiblemente generadas por las fundiciones de cobre emplazadas fuera de Santiago u otras fuentes de "background".

► PM 2,5:
-   50%: Partículas de combustión generadas por vehículos.
-   20%: Partículas generadas por la industria.
-   25%: Partículas de tierra generadas por resuspensión en caminos.
-   40%: Partículas posiblemente generadas por fundiciones de cobre u otras fuentes de "background".
 

Vemos que el tráfico rodado y concretamente sus motores de combustión interna son responsable de la mayor contribución, ya sea de polvo en resuspensión (la principal fuente de PM10) o de partículas de combustión (las principales contribuyentes al PM2,5). Y entre los motores de combustión, los mayores responsables son los vehículos con motores diesel, principalmente vehículos grandes como Autobuses y camiones.

También hemos visto que revisten toxicidad para el hombre interfiriendo frecuentemente los procesos respiratorios, ya sea por el tamaño (cuanto más pequeñas, más afectan al proceso de intercambio de gases en los pulmones), concentración, naturaleza de las mismas o porque estén asociadas a otros tóxicos. Afectan a las plantas formando depósitos sobre las hojas y llegando, a veces, a penetrar en la cadena trófica. Hacen disminuir la visibilidad, la radiación solar total recibida (de un 15 a un 30% menos en zonas urbanas fuertemente polucionadas) y alteran los niveles de precipitaciones. Su abundancia relativa varía según el medio: aire rural (70 mg/m3), urbano (300 mg/m3), fábricas y talleres (1.000 mg/m3) y gases de central térmica (100.000 mg/m3).

Los AEROSOLES tienen una vida media en la atmósfera de una semana e interactúan con las nubes produciendo efectos muy complejos que los científicos empiezan a desvelar (Joran J. Kaufman de la NASA).

 Como hemos visto son muchas especies químicas con propiedades químicas y ópticas distintos que afectan de modo diferente a la radiación solar y a las nubes. Los problemas generados por los aerosoles son  muy diversos y variados de un lugar a otro y de un día para otro.  

Laurel (Laurus Nobilis) en Flor con Hojas con abundante Materia Particulada

De forma muy general podemos decir que los AEROSOLES o Materia Particulada , al reflejar la luz del Sol, pueden producir enfriamientos locales y temporales que podrían, en parte, compensar el calentamiento global provocado por los gases de efecto invernadero, pero como los aerosoles tienen una vida muy corta en la atmósfera, no pueden compensarlo eternamente .

En algunas regiones del Planeta los AEROSOLES podrían retardar temporalmente el efecto de calentamiento global, pero no conocemos los complicados procesos químicos y ópticos de la materia particulada. Por ejemplo recientemente se ha publicado en la revista "Science" un trabajo que indica que debido a los aerosoles habrá menos irradiación solar en la región del Mediterráneo y por lo tanto menos evaporación, de manera que las lluvias pueden verse reducidas hasta en un 20% en algunas zonas. Sabemos que la influencia de la Materia Particulada en el Ciclo Hidrológico es muy importante. En España las lluvias pueden reducirse debido a la menor evaporación provocada por la contaminación de aerosoles.

Los Árboles Urbanos fijan gran parte de la Materia Particulada emitida por los Motores

Laurel en Flor una zona urbana

Desde el punto de visto científico parece que el proceso de CAMBIO CLIMÁTICO se ha de ver no solo contemplando los efectos de los gases de efecto invernadero como el CO2 y los demás gases que hemos visto, sino también de forma clara los AEROSOLES.

Debemos tener una perspectiva más clara del cambio climático ESTUDIANDO NO SOLO EL CO2 Y LOS GASES DE EFECTO INVERNADERO, sino también los AEROSOLES. Todos sabemos la tendencia actual de comprar Vehículos impulsados con motores Diesel (incluso algún País los subvenciona) dado que es son vehículos más eficientes (recorren más kilómetros con la misma cantidad de combustible) y por o tanto hay menos emisores de CO2 , pero en líneas generales  sabemos que las emisiones que provoca un motor diesel son más sucias que las de gasolina, , el gasóleo lo componen hidrocarburos mucho mas pesados (C14-C19) que los de la gasolina y los gases de escape contienen hasta 20.000 veces más partículas sólidas que los de gasolina, también producen más óxidos de nitrógeno, que a su vez producen mas hollín (partículas finas) lo que favorece la formación de AEROSOLES en la atmósfera.

La Materia Particulada de las emisiones de los motores de combustión interna contiene, entre otras menudencias, hidrocarburos aromáticos poli-cíclicos, Metales Pesados y sus compuestos como: Arsénico, Cadmio,  Cromo, Cobre,  Mercurio,  Níquel, Plomo, Selenio y Zinc, Formaldehídos, Bencenos, sulfuros de hidrogeno, además de las ya conocidas como Óxidos de nitrógeno (NOx), Óxidos de carbono (CO y CO2), 1,3 Butadieno, etc., que pueden ocasionar Graves Problemas de salud a las personas y al medioambiente. Diversos estudios  realizados a lo largo de los últimos años, relacionan las emisiones de los motores Diesel (especialmente la materia particulada) con ciertos Canceres, por ejemplo, de pulmón.

Los motores modernos de ciclo Diesel de inyección directa son mucho más limpios en cuanto a emisiones que sus antecesores, pro aún son bastante mas sucios ( en cuanto a Materia particulada) que sus hermanos de gasolina

 

¿Como Trabajan los Árboles captando Materia Particulada?
  • Los árboles contribuyen de forma clara y efectiva a atrapar y sostener partículas en suspensión del ambiente urbano (PM50 y PM10) de contaminantes (polvo, cenizas, polen, inquemados de los motores de los vehículos, METALES PESADOS, etc.) que son lavados al suelo con la lluvia.

     

  • Los árboles reducen considerablemente la contaminación atmosférica (Dióxido de Nitrógeno NO2; Dióxido de Azufre SO2; Monóxido de Carbono CO; Ozono O3 y Partículas PM-10). Un estudio reciente de la ONU para la ciudad de Chicago estima que los árboles eliminan 5.575 toneladas de contaminantes atmosféricos por año , lo que supone un "Servicio de Limpieza" de 9 millones de dólares.