Todo el mundo sabe que los coches contribuyen a la contaminación del aire. Y cuando la mayoría de la gente considera la fuente, el escape suele ser lo que me viene a la mente.

Sin embargo, nueva investigación dirigida por Reto Gieré de la Universidad de Pensilvania, trabajar con colaboradores de todo el mundo, está ayudando a iluminar a otro culpable importante cuando se trata de la contaminación del aire relacionada con el tráfico:pequeños trozos de neumáticos, pastillas de freno, y materiales de la carretera que quedan suspendidos en el aire cuando los vehículos pasan.

"Cada vez me he dado cuenta de que no sabemos lo suficiente sobre lo que hay en nuestras carreteras, "dice Gieré, profesor y presidente del Departamento de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente de Penn en la Facultad de Artes y Ciencias. "Si tienes mucho tráfico, carros, y camiones que pasan, vuelven a suspender el polvo de las carreteras en la atmósfera, y luego se vuelve respirable. Para comprender las posibles implicaciones para la salud de estas partículas de polvo, es muy importante comprender lo que hay en el camino ".

Si bien los esfuerzos regulatorios han ayudado a que los automóviles sean más limpios y eficientes, esas restricciones no abordan la contaminación que surge del desgaste de los neumáticos y los frenos. El aumento de la congestión urbana puede agravarlos como fuentes de contaminación y posiblemente efectos adversos para la salud.

"Aproximadamente 4 millones de personas mueren prematuramente por la contaminación del aire cada año, "dice Gieré." De agua no potable la cantidad es de 2 millones. Sin embargo, tenemos un Objetivo de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas sobre la contaminación del agua, pero no sobre el aire ".

Para arrojar luz sobre el contenido del polvo relacionado con el tráfico y las condiciones que hacen que sea más probable que se acumule, Gieré se ha asociado con colegas alemanes del Instituto Federal de Investigación de Carreteras, el Servicio Meteorológico Alemán, y la Universidad de Friburgo para tomar muestras y analizar el aire a lo largo de las carreteras. En 2017, publicaron los resultados de un esfuerzo de muestreo de un año a lo largo de dos autopistas muy frecuentadas en Alemania, uno sujeto a más tráfico intermitente y otro en una zona más rural rodeada de campos agrícolas.

Para recoger pasivamente el polvo a lo largo de los bordes de las carreteras, utilizaron muestreadores cilíndricos personalizados con una lámina adhesiva transparente en la parte inferior para atrapar las partículas que ingresan. Los investigadores revisaron los puntos de recolección y cambiaron la "trampa" adhesiva semanalmente.

Usando microscopía óptica para analizar las partículas recolectadas en el aire, el equipo descubrió que el sitio con patrones de tráfico más activos tenía un 30 por ciento más de partículas en general, con una mayor fracción derivada del desgaste de los neumáticos. El clima influyó significativamente en los patrones que observaron; Las condiciones secas y cálidas se asociaron con una mayor acumulación de partículas.

"A temperaturas más altas, vimos más abrasión en los neumáticos, más contaminación que a temperaturas intermedias, "Dice Gieré." Esto fue exactamente análogo a lo que encontraron dos estudios de laboratorio ".

Con temperaturas más altas y más rachas de sequía previstas bajo el cambio climático, Gieré señala que este problema de abrasión de los neumáticos solo puede empeorar, "lo cual es significativo, " él dice, "porque casi el 30 por ciento de los microplásticos que se liberan a nivel mundial en los océanos provienen de neumáticos".

En un estudio más reciente, publicado el mes pasado en Investigación de aerosoles y calidad del aire , Gieré y sus colegas utilizaron un potente microscopio electrónico de barrido para identificar con mayor precisión la composición de las partículas recolectadas de las dos autopistas estudiadas en el informe de 2017, así como un tercer sitio de recolección. en una autopista urbana con tráfico más lento.

"El microscopio óptico nos da una primera aproximación, "Gieré dice, "mientras que el microscopio electrónico de barrido nos permite distinguir entre la abrasión de los neumáticos, abrasión de frenos, carbón, o averigüe si hay minerales allí ".

Dando un paso más, el equipo también corrió muestras a través de un análisis que proporciona información sobre los elementos que componen cada espécimen, llamada espectroscopia de rayos X de dispersión de energía.

Este estudio se centró en las partículas "supergruesas" recogidas, los de tamaño superior a 10 micrómetros. (Para comparacion, un cabello humano tiene aproximadamente 75 micrómetros de diámetro). estas partículas representan una amenaza menor para la salud que las aún más pequeñas, que se inhalan más fácilmente. Todavía, estas partículas más grandes pueden terminar en las vías fluviales y el suelo, que afectan a la vida silvestre o posiblemente incluso a los cultivos agrícolas.

El noventa por ciento de las partículas de polvo recolectadas de los tres sitios estaban relacionadas con el tráfico y los investigadores nuevamente vieron diferencias entre los sitios. El tráfico más lento en la vía urbana generó menos partículas por el desgaste de los frenos, pero más por los neumáticos; notaron que el caucho de los neumáticos se incrustaba con minerales y otros materiales de las carreteras. La carretera con más tráfico intermitente generó más partículas de freno.

Los fabricantes de neumáticos y pastillas de freno no divulgan todo el contenido de sus productos, pero se sabe que el zinc, dirigir, antimonio, silicatos, cadmio, y algunos utilizan asbesto. Estos son productos químicos que pueden representar un riesgo para la salud si entran en el medio ambiente o, si los neumáticos se queman como a veces en las plantas de carbón, la atmósfera.

"Estas partículas gruesas no se transportarán muy lejos, por lo que la contaminación se limitará a las proximidades de estas carreteras, especialmente durante la congestión, "Dice Gieré." Pero también se acumulan en la carretera y luego se lavan en los ríos. Nuestro equipo cree que esa es una vía importante de cómo los microplásticos llegan a las vías fluviales ".

Una forma de reducir esta vía de contaminación serían las medidas para calmar el tráfico, como semáforos coordinados, que reducen la cantidad de arranques y paradas que deben realizar los conductores. Gieré y colegas, incluyendo Ph.D. estudiante Michael O'Shea, también están realizando experimentos similares en las calles de Filadelfia y comparando los niveles de contaminación entre diferentes vecindarios para ver qué está sucediendo un poco más cerca de casa.