Un estudio liderado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) ha estimado consistentemente las concentraciones ambientales diarias de PM2,5 , PM10 , NO2 y O3 en un gran conjunto de regiones europeas entre 2003 y 2019 basándose en técnicas de aprendizaje automático. El objetivo era evaluar la aparición de días que superan las directrices de 2021 de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para uno o varios contaminantes, denominados "días de aire sucio".
El equipo de investigación analizó los niveles de contaminación en más de 1.400 regiones de 35 países europeos, que representan a 543 millones de personas. Los resultados, publicados en Nature Communications , muestran que las partículas en suspensión totales (PM2.5 y PM10 ) y dióxido de nitrógeno (NO2 ) los niveles han disminuido en la mayor parte de Europa.
En particular, PM10 los niveles disminuyeron más durante el período de estudio, seguidos por NO2 y PM2,5 , con descensos anuales del 2,72%, 2,45% y 1,72% respectivamente. Por el contrario, O3 Los niveles aumentaron anualmente un 0,58 % en el sur de Europa, lo que provocó un aumento de casi cuatro veces el número de días con aire contaminado.
El estudio también analizó el número de días en los que se excedieron simultáneamente los límites de dos o más contaminantes, una confluencia conocida como "día de aire contaminado compuesto". A pesar de las mejoras generales, el 86,3% de la población europea todavía experimentó al menos un día de impureza compuesta al año durante el período de estudio, con PM2,5 -NO2 y PM2,5 -O3 emergiendo como las combinaciones de compuestos más comunes.
Los resultados destacan las mejoras significativas en la calidad del aire en Europa seguidas por la disminución de PM10 y NO2 , mientras que PM2,5 y O3 Los niveles continúan excediendo las pautas de la OMS en muchas regiones, lo que resulta en un mayor número de personas expuestas a niveles de aire contaminado.
"Se necesitan esfuerzos específicos para abordar las PM2,5 y O3 niveles y los días de impureza asociados, especialmente en el contexto de las crecientes amenazas del cambio climático en Europa", afirma Zhao-Yue Chen, investigador de ISGlobal y autor principal del estudio.
"Nuestra estimación consistente de la exposición de la población a eventos de contaminación atmosférica compuesta proporciona una base sólida para futuras investigaciones y desarrollo de políticas para abordar la gestión de la calidad del aire y los problemas de salud pública en toda Europa", señala Carlos Pérez García-Pando, profesor de investigación ICREA y AXA en el BSC-CNS.
El equipo de investigación ha desarrollado modelos de aprendizaje automático para estimar las concentraciones diarias de alta resolución de los principales contaminantes del aire como PM2,5. , PM10 , NO2 y O3 . Este enfoque basado en datos crea una imagen diaria integral de la calidad del aire para el continente europeo, que va más allá de las estaciones de monitoreo escasamente distribuidas.
Los modelos recopilan datos de múltiples fuentes, incluidas estimaciones de aerosoles basadas en satélites, datos atmosféricos y climáticos existentes e información sobre el uso de la tierra. Al analizar estas estimaciones de contaminación del aire, el equipo calculó el promedio anual de días en los que se excede el límite diario de la OMS para uno o más contaminantes del aire.
A pesar de las mejoras en la calidad del aire, el 98,10 %, el 80,15 % y el 86,34 % de la población europea vive en zonas que superan los niveles anuales recomendados por la OMS para PM2,5 , PM10 y NO2 , respectivamente. Estos resultados coinciden estrechamente con las estimaciones de la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) para 27 países de la UE que utilizan datos de estaciones urbanas únicamente.
Además, ningún país cumplió con el nivel de ozono (O3 ) estándar anual durante la temporada alta de 2003 a 2019. Si se analiza la exposición a corto plazo, más del 90,16 % y el 82,55 % de la población europea vivía en áreas con al menos 4 días por encima de las directrices diarias de la OMS para PM2,5 y O3 en 2019, mientras que las cifras del NO2 y PM10 fueron 55,05% y 26,25%.
Durante el período de estudio, PM2.5 y PM10 Los niveles fueron más altos en el norte de Italia y el este de Europa, mientras que PM10 Los niveles más altos se registraron en el sur de Europa. Alto NO2 Los niveles se observaron principalmente en el norte de Italia y en algunas zonas de Europa occidental, como el sur del Reino Unido, Bélgica y los Países Bajos.
De manera similar, O3 aumentó un 0,58% en el sur de Europa, mientras que disminuyó o mostró una tendencia no significativa en el resto del continente. Por otro lado, las reducciones más significativas en PM2.5 y PM10 se observaron en Europa central, mientras que para NO2 se encontraron principalmente en áreas urbanas de Europa occidental.
El tiempo medio de exposición y la población expuesta a concentraciones de aire contaminado de PM2,5 y O3 es mucho mayor que el de los otros dos contaminantes. Según el equipo de investigación, esto resalta la urgencia de un mayor control de estos contaminantes y la importancia de abordar la tendencia creciente y el impacto del O3 exposición.
O3 a nivel del suelo o troposférico se encuentra en las capas inferiores de la atmósfera y se considera un contaminante secundario porque no se emite directamente a la atmósfera, sino que se forma a partir de ciertos precursores, como compuestos orgánicos volátiles (COV), monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno ( NOx )—que se producen en procesos de combustión, principalmente en el transporte y la industria. En altas concentraciones, el ozono puede dañar la salud humana, la vegetación y los ecosistemas.
"La gestión del ozono presenta un desafío complejo debido a su vía de formación secundaria. Las estrategias convencionales de control de la contaminación del aire, que se centran en reducir las emisiones de contaminantes primarios, pueden no ser suficientes para mitigar eficazmente el O3 excedentes y días de impureza compuestos asociados", afirma Joan Ballester Claramunt, investigador de ISGlobal y autor principal del estudio. "Sin embargo, abordar el cambio climático, que influye en la formación de ozono a través del aumento de la luz solar y el aumento de las temperaturas, es crucial para la gestión y protección del ozono a largo plazo. de salud pública."
A pesar de las mejoras en la contaminación del aire, el equipo de investigación informó que más del 86 % de los europeos experimentaron al menos un día con eventos de contaminación del aire compuesta cada año entre 2012 y 2019, donde múltiples contaminantes excedieron los límites de la OMS simultáneamente.
Entre esos días compuestos, la contribución de PM2.5 -O3 Los días compuestos aumentaron del 4,43% en 2004 al 35,23% en 2019, convirtiéndose en el segundo tipo más común en Europa, lo que indica una tendencia preocupante. Ocurren principalmente en latitudes más bajas durante las estaciones cálidas y probablemente estén relacionados con el cambio climático y la compleja interacción entre PM2.5 y O3 .
Las temperaturas más cálidas y la luz solar más intensa en verano aumentan el O3 formación mediante reacciones químicas. Posteriormente, niveles más altos de O3 Acelerará la oxidación de compuestos orgánicos en el aire. Este proceso de oxidación conduce a la condensación de ciertos compuestos oxidados, formando nuevas PM2.5 partículas.
Además, el cambio climático aumenta la probabilidad de que se produzcan incendios forestales, lo que eleva aún más tanto el O3 y PM2,5 niveles. "Esta compleja interacción crea un bucle perjudicial que pone de relieve la urgente necesidad de abordar simultáneamente el cambio climático y la contaminación del aire", explica Ballester Claramunt.
Más información: Chen, Z.Y., Petetin, H., Turrubiates, R.F.M., Achebak, H., García-Pando, C.P. y Ballester, J., 2024. Exposición de la población a múltiples contaminantes del aire y sus episodios compuestos en Europa, Nature Communications . DOI:10.1038/s41467-024-46103-3
Estudio relacionado:Zhao-Yue Chen et al, Estimación de la profundidad óptica del aerosol paneuropeo, total diario, modo fino y modo grueso con una resolución de 0,1° para facilitar las evaluaciones de la calidad del aire, Science of The Total Environment (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.170593
Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza , Ciencia del Medio Ambiente Total
Proporcionado por el Instituto de Salud Global de Barcelona
