La reproducción sexual de los insectos se desarrolla a través de unos mecanismos dependientes en gran medida de las feromonas. Éstas son sustancias químicas secretadas por los seres vivos, con un olor inconfundible, que provocan comportamientos específicos entre los machos y las hembras de una especie mediante la identificación del sexo y el estado de apareamiento de una pareja potencial, de forma que se sientan atraídos entre sí y logren aparearse. Existe una gran diversidad química de feromonas emitidas por insectos, pero todas tienen algo que las caracteriza: presentan en su molécula dobles enlace carbono-carbono.

El mecanismo de reproducción de los insectos consiste básicamente en que durante la cópula, la secreción de la feromona por el macho provoca la atracción de la hembra, a la que se le transfieren las moléculas de feromona; es entonces cuando la hembra pierde su atractivo para otros machos, garantizándose la reproducción.

¿Cómo puede verse afectado este mecanismo de reproducción?

Recientemente, un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Ecología Química (Jena, Alemania) ha descubierto que los niveles elevados de ozono en el aire ambiente provocan una disfunción en el comportamiento de los insectos durante la etapa de apareamiento, provocando que la atracción de las hembras por los machos decaiga notablemente. Este hecho se explica por el elevado poder oxidante que presenta el ozono, un contaminante secundario generado en la atmósfera a consecuencia de las emisiones industriales y la radiación solar, de modo que al entrar en contacto con las feromonas, oxida los dobles enlaces carbono-carbono de sus moléculas, que consecuentemente se rompen, reduciendo la concentración de estas sustancias. Por tanto, la ausencia de estas “señales químicas” modifica los mecanismos.

Para realizar el estudio se seleccionaron poblaciones de mosca del vinagre, “Drosophila melanogaster”, cuyos especímenes macho fueron expuestos por un lado a una corriente de ozono, y por otro lado, a una corriente de aire ambiente con una concentración de ozono de 4.5 ± 0.5 ppb (grupo control). Los especímenes hembra no fueron expuestos a ozono.

Este equipo de investigadores analizó, en primer lugar, si la concentración de feromona en los machos se veía afectada por la exposición al ozono. Así, expusieron a un grupo de moscas a una corriente de 100 ppb de ozono durante 2 horas, y la compararon con el grupo expuesto durante 2 horas al aire ambiente. Los resultados indicaron que la cantidad de feromona en los machos disminuyó al tempo que aumentó la concentración de heptanol, un producto de la oxidación de la feromona estudiada, por lo que concluyeron los efectos negativos del ozono.

En segundo lugar, estudiaron si los cambios en la cantidad de feromonas y otros compuestos en los machos afectan a su atractivo frente a las hembras. Para ello, expusieron a un grupo de machos a una corriente de concentración ascendente de ozono (50 a 200 ppb) durante 30 minutos, y a una corriente de aire ambiente, comprobando el comportamiento de cortejo frente a hembras no expuestas a ozono. Al analizar los resultados, llegaron a la conclusión de que los machos expuestos a ozono necesitan tiempo más elevados para ser aceptados por la hembra, por lo que resultan menos atractivos para ellas, hecho que se corresponde con la disminución de la concentración de feromonas tras la exposición. Además, el tiempo de aceptación aumenta cuando la exposición se realiza durante 2 horas o cuando los niveles de ozono son más altos (entre 150 y 200 ppb).

Por último, conociendo que las feromonas específicas de machos permiten discriminar sexos, estudiaron si la reducción de la cantidad de feromona debida a la exposición a ozono de las moscas macho impediría dicha discriminación. Para ello, expusieron a un grupo de machos a una corriente de ozono de 100 ppb a diferentes tiempos y al aire ambiente, descubriendo para su sorpresa, que sólo tras una exposición de 17 minutos se produjeron intensas cadenas de cortejo macho-macho, es decir, que los machos ozonizados resultaron repentinamente interesantes para sus congéneres masculinos. Este efecto, que se ve incrementado cuando se aumenta el tiempo de exposición y la concentración de ozono, se observa en el siguiente video tras una exposición de las moscas durante 20 minutos. Sin embargo, la intensidad de este efecto se reduce notablemente cuando las moscas se exponen al aire ambiente.

Adicionalmente, determinaron que la exposición de ambos sexos al ozono impide la discriminación por sexo, ya que al analizar a un grupo de hembras expuestas a una corriente de ozono de 100 ppb durante 2 horas, observaron cantidades reducidas de los compuestos descritos específicos de la hembra. El equipo también analizó los efectos de los altos niveles de ozono en el aire sobre el comportamiento de apareamiento de otras especies de Drosophila, obteniendo resultados similares.

El presente estudio, en base a los resultados obtenidos, proporciona una explicación adicional sobre la razón por la que las poblaciones de insectos están disminuyendo de forma notable a nivel mundial, sumado a las consecuencias de la aplicación de insecticidas y la eliminación de hábitats por la actividad humana. Su intención es estudiar estos efectos en una variedad mayor de insectos y en otros comportamientos distintos al de apareamiento.

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La contaminación del aire se ha convertido en una importante amenaza para la salud de la población mundial, ya que la presencia en el aire de sustancias que a elevadas concentraciones resultan nocivas, propician y potencian la aparición o agravamiento de enfermedades respiratorias, cardiovasculares y neurológicas, tal y como se ha recogido en numerosa bibliografía relacionada. En la actualidad, se están desarrollando diferentes investigaciones para determinar la influencia de la contaminación atmosférica en el desarrollo de otras enfermedades, como es el caso de la osteoporosis.

La osteoporosis es una enfermedad que se caracteriza por una disminución de la densidad mineral de los huesos debido a la pérdida de tejido óseo normal, que puede dar lugar a fracturas y otros daños óseos. En el año 2022, se estimó que en España aproximadamente 3 millones de personas mayores de 50 años están afectadas por esta enfermedad, de los cuales un 79,2% son mujeres, y que supone una carga sustancial para el sistema sanitario a nivel tanto asistencial como económico.

Hasta el momento, existen muy pocos estudios que han investigado la asociación entre la contaminación del aire y la salud ósea, y cuyos hallazgos resultan muy generales o no han sido concluyentes o solamente han analizados contaminantes individuales.

Con el objetivo de ampliar los conocimientos sobre la relación entre la contaminación y las enfermedades óseas, un reciente estudio realizado por la Universidad de Columbia (Estados Unidos) confirma que la presencia en aire ambiente de elevadas concentraciones de partículas (PM₁₀), óxidos de nitrógeno y de azufre contribuyen a la pérdida de masa ósea en mujeres postmenopáusicas, estableciendo que son los óxidos de nitrógeno los que mayor efecto presentan y que la zona de la columna lumbar es uno de los sitios más susceptibles.

Para la realización del estudio seleccionaron una población, entre 1993 y 1998, de 161.808 mujeres postmenopausicas (entre 50 y 79 años) de diferentes clínicas a lo largo de Estados Unidos, las cuales estaban siendo tratadas con terapia hormonal, realizaban cambios en la dieta o tomaban suplementos de calcio y/o vitamina D. A las participantes se le realizaron medidas de su densidad de masa ósea (BMD por sus siglas en inglés) al inicio del estudio y en los años 1, 3 y 6 tras el comienzo del mismo; la BMD se midió en el cuerpo entero, la cadera, la columna lumbar y el fémur, empleando un equipo de absorciometría de rayos X de energía dual.

En el caso de los datos de concentración de contaminantes, se geocodificó la dirección de las participantes y se estimaron las concentraciones medias diarias de PM₁₀, NO, NO₂ y SO₂ entre los años 1993 y 2012, empleando la base de datos del sistema de calidad del aire de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA por sus siglas en inglés). Dentro del amplio grupo de participantes excluyeron a aquellas mujeres que no disponían de datos de concentración de contaminantes, seleccionando finalmente a 9.041 participantes en el estudio.

Los resultados del estudio indican la existencia de una relación entre la exposición a PM₁₀, NO, NO₂ y SO₂ y la pérdida de masa ósea en mujeres postmenopausicas a lo largo del tiempo, siendo únicamente significativa la relación entre el dióxido de nitrógeno (NO₂) y la densidad de masa ósea de cuerpo entero y columna lumbar. En este caso, se produce una reducción de 1,22% anual, casi el doble del efecto que produce la edad de las participantes. Se establece además que la exposición a PM₁₀ y a NO₂ supone un efecto acumulativo sobre la densidad de masa ósea (BMD), dependiente del tiempo de exposición, de forma que cuando la concentración media de PM₁₀ aumentó un 10% (2,21 µg/m³) en 5 años el BMD se redujo en 0,064 g/cm²/año, mientras que cuando la concentración media de NO₂ aumentó un 10% en 3 años el BMD se redujo en 0,026 g/cm²/año.

Investigaciones anteriores, indican que el mecanismo por el que los contaminantes presentes en el aire podrían afectar a la masa ósea es que su presencia aumenta la concentración de especies reactivas de oxígeno que aumentan la inflamación y el estrés oxidativo de las células, provocando la muerte celular que da lugar a ciertas enfermedades

En base a los resultados obtenidos en el estudio, se recomienda que las instituciones establezcan políticas de salud pública encaminadas a la reducción de la contaminación del aire, especialmente a la disminución de la exposición a óxidos de nitrógeno, para conseguir minimizar el daño óseo en mujeres postmenopausicas y en la población en general, reduciendo al tiempo los costes del sistema sanitario.

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En la actualidad, es perfectamente conocido el gran beneficio que supone para la salud la realización de deporte de forma regular, ya que disminuye el riesgo de enfermedades y de muerte por causas naturales. Este beneficio se ve incrementado si la actividad deportiva se realiza al aire libre, pero, ¿el beneficio existe cuando se realiza en un entorno con el aire contaminado?

La práctica deportiva al aire libre (correr, montar en bicicleta, caminar…) supone una mayor demanda de oxígeno, que se satisface aumentando el flujo de aire inhalado, es decir, se introduce en el organismo más cantidad de aire. Al incrementarse el aire inhalado, aumenta también la concentración que penetra en el organismo de sustancias contaminantes presentes en el aire ambiente, alcanzando regiones profundas del tracto respiratorio por la alta velocidad de respiración. Por tanto, independientemente de la condición física, aquellas personas que practiquen algún deporte al aire libre se verán afectadas negativamente por la contaminación respecto de una persona sedentaria o que practique deporte en interiores.

En este sentido, un reciente estudio realizado por un equipo multidisciplinar de distintos centros de investigación médicos y universidades de Estados Unidos, ha establecido que la exposición repetida durante los entrenamientos a material particulado fino (PM_2.5) y ozono produce un impacto negativo sobre el rendimiento de corredores en diferentes ubicaciones de los Estados Unidos.

Para realizar el presente estudio se empleó un conjunto de 334 corredores universitarios de pista y campo de 46 universidades ubicadas en diferentes ciudades de los Estados Unidos. Se obtuvieron datos de sus tiempos de carrera antes y durante el estudio, entre los años 2010 a 2014, para carreras de 5 kilómetros. Por otro lado, los datos de exposición a contaminantes atmosféricos empleados se obtuvieron durante los 21 días previos a la carrera, y corresponden a tres tipos: concentraciones de contaminantes de PM_2.5 y ozono; valores umbrales del índice de calidad del aire (AQI, por sus siglas en inglés) para cada contaminante y un valor medio de dicho índice sobre los dos contaminantes estudiados. Ambos grupos de datos se evaluaron estadísticamente para determinar el impacto de la exposición repetida a los contaminantes durante los entrenamientos sobre el resultado final de la carrera, es decir, cómo es la relación entre ambos.

Los resultados del estudio establecieron principalmente que la exposición continuada a PM_2.5 y O₃ durante 21 días está asociada a tiempos de carrera más altos, ya que los corredores invirtieron un promedio de 12,5 segundos más tras exposición a PM_2.5 y 11,5 segundos más tras exposición a ozono, cuando las concentraciones de éstos superan los 8 µg/m³ y las 36 ppm, respectivamente. Esta asociación es significativa cuando los niveles de PM_2.5 y ozono son superiores a 10 µg/m³ y 54 ppm, respectivamente. Estos incrementos en los tiempos de carrera, a nivel de competición, puede suponer grandes diferencias entre un primer y sexto puestos o una clasificación para una competición más importante.

En el caso del índice de calidad del aire, AQI, en sus dos versiones, se estableció una relación entre un tiempo invertido en la carrera más elevado y el valor de AQI, aunque la relación solo es significativa para el AQI obtenido como valor medio de los dos contaminantes, cuando su valor es superior a 60.

En base a los resultados obtenidos en el estudio, se concluye que la presencia en el aire ambiente de contaminantes atmosféricos como PM_2.5 y ozono influye negativamente en el rendimiento de los atletas, empeorando sus marcas. Sin embargo, se resalta la necesidad de completar el estudio con datos de otros contaminantes presentes en el aire ambiente (monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre), que han podido influir en los tiempos de carrera obtenidos. También resalta la necesidad de incluir en el análisis a atletas de cualquier género, edad y condición física, así como participantes en otros tipos de eventos deportivos para determinar el impacto de la contaminación atmosférica en diferentes poblaciones y contextos.

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Las investigadoras del grupo AQUIMA, Charo Palomo y Selena Carretero han desarrollado respectivas actividades de divulgación en el marco del Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia que se conmemora el 11 de febrero.

El objetivo de estas actividades es dar a conocer el papel de las mujeres como investigadoras y el trabajo que las mujeres del grupo realizan para estudiar la presencia en el aire de sustancias dañinas para la salud humana y para los ecosistemas.

En primer lugar, la investigadora Charo Palomo llevó a cabo su actividad el día 10 de febrero de 2023 en el CEIP General Navarro de Badajoz, donde mantuvo una charla-coloquio con alumnos y alumnas de edades comprendidas entre los 8 y los 12 años, con la realización de un experimento tras cada debate que consistió en el uso de luminol para detectar restos de sangre en una actividad denominada C.S.I. por ser una técnica utilizada en criminalística. Finalmente, dos alumnas de sexto de primaria entrevistaron a la investigadora en la radio del colegio, la cual se puede disfrutar en el apartado “leer más” de esta noticia.

En segundo lugar, la investigadora Selena Carretero realizó su actividad el día 15 de febrero de 2023 en el CEIP Enrique Segura Covarsí de Badajoz, en el que llevó a cabo una exposición sobre algunas inventoras e investigadoras desconocidas, así como sobre el trabajo que realiza en el análisis e investigación de la calidad del aire ambiente. Tras la charla, los alumnos participaron en tres experimentos consistentes en: un experimento basado en la detección de dióxido de carbono en interiores mediante un analizador comercial portátil y de bajo coste; un experimento para conocer la contaminación del aire debida a material particulado en el que aprendieron a relacionar el tipo de material particulado con la fuente de emisión que lo producía, mediante la realización de un juego con muestras reales de material particulado; y un experimento para ver los efectos del dióxido de carbono en la acidificación de los océanos.

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El martes 24 de enero de 2023 se aprobó en Consejo de Ministros, a propuesta del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO), el ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital y el Ministerio de Sanidad, un nuevo real decreto en materia de prevención, control y mejora de la calidad del aire.

El Real Decreto 34/2023 tiene como objetivo principal preservar la salud pública frente a la mala calidad del aire, evitando los episodios de alta contaminación que se producen cada vez con mayor asiduidad, así como mediante el control y la reducción de forma adecuada de la contaminación atmosférica, principalmente en las grandes ciudades, debida a partículas y dióxido de nitrógeno como causantes destacados de 6.000 y 3.000 muertes prematuras, respectivamente (fuente, Agencia Europea de Medio Ambiente).

Para gestionar los episodios de alta contaminación, el real decreto establece un Plan Marco de Acción a corto plazo aplicable por todas las administraciones públicas de forma homogénea (municipales, regionales y estatales) cuando se produzcan superaciones de los valores límite o umbrales de los diferentes contaminantes, de manera que las actuaciones que se pudieran poner en marcha sean similares para cada uno de los niveles de actuación, independientemente del ámbito geográfico. Los planes se han aprobado para episodios de alta contaminación por partículas aéreas inferiores a 10 micras (PM₁₀), partículas inferiores a 2,5 micras (PM_2,5), dióxido de nitrógeno (NO₂), ozono (O₃) y dióxido de azufre (SO₂), con el objetivo de reducir, en la medida de lo posible, el número de ocasiones en que se superan los valores límite.

En ese sentido, en el presente real decreto se establecen nuevos umbrales de contaminación que no se recogían en el anterior, endureciéndose las condiciones para una considerar un aire de buena calidad, ya que se incluyen umbrales de activación e información para SO₂, NO₂ y O₃ y umbrales de activación, información y alerta para PM₁₀ y PM_2.5. Así mismo, se establece como novedad el uso de la componente predictiva para tener la posibilidad de activación de las medidas previstas antes de que se produzca la superación cuando las herramientas oportunas prevean que va a tener lugar.

También se refuerza la obligatoriedad de información al público sobre la calidad del aire en tiempo real y de forma clara, comprensible y accesible, siguiendo preferentemente la metodología que aprueba el Índice Nacional de Calidad del Aire (Orden TEC/351/2019), así como información sobre la superación observada, la zona geográfica afectada, tipo de población expuesta, posibles efectos para la salud, recomendaciones sobre las precauciones que debe tener la población afectada e informes anuales sobre todos los contaminantes.

Esta nueva norma modifica al Real Decreto 102/2011 relativo a la mejora de la calidad del aire y complementa las actuaciones establecidas a través de anteriores iniciativas en esta materia, como son Plan de Salud y Medioambiente, el Plan Nacional de Calidad del Aire y Protección de la Atmósfera (Plan AIRE I) o el Índice de Calidad del Aire.

Por otro lado, el nuevo real decreto también realiza modificaciones sobre el reglamento de emisiones industriales y de desarrollo de la Ley 16/2002 de prevención y control integrados de la contaminación, y sobre garantías financieras en materia de residuos.

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Un reciente estudio de cohorte nacional realizado por científicos de la Universidad de Emory (Atlanta, Georgia, USA) estableció que algunos componentes de las partículas finas presentes en el aire ambiente influyen significativamente en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas como demencia y alzheimer (AD).

El material particulado fino se define como la masa de partículas cuyo diámetro es menor o igual a 2.5 micrómetros (PM2.5) y es considerado un factor importante en relación con los efectos de la contaminación del aire sobre la salud y el desarrollo de diferentes enfermedades, según las múltiples evidencias establecidas científicamente. Dichos efectos se producen a partir de la exposición a estas partículas a corto y largo plazo, depositándose en el organismo a través de diversos mecanismos. En la figura siguiente se muestran algunos de los mecanismos por los que las partículas finas y sus componentes impactan en el cerebro y desencadenan el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas.

   Resumen esquemático de la deposición e interacción de partículas finas y ultrafinas ambientales con los órganos y la circulación que contribuyen al desarrollo y la progresión de la demencia y la neurodegeneración

Estudios anteriores sobre la relación entre contaminación del aire y el alzheimer establecieron asociaciones positivas entre la masa de partículas y la enfermedad, pero solamente un estudio analizó qué componentes de esa masa de partículas son los responsables del desarrollo de la neurodegeneración. Por ello, las contribuciones relativas de los componentes individuales de PM2.5 a los riesgos de enfermedades degenerativas siguen siendo notablemente desconocidas.

Para llevar a cabo el presente estudio se emplearon dos conjuntos de datos que fueron comparados. Por un lado, los registros médicos entre 2000 y 2017 de pacientes mayores de 65 años que desarrollaron demencia o alzhéimer tras la exposición a largo plazo a contaminación ambiental, y por otro lado, datos de contaminación del aire de PM2.5 y su composición relativa a carbón negro (BC), materia orgánica (OM), nitrato (NO3-), sulfato (SO4-2), amonio (NH4+) y polvo.

Los resultados de la investigación establecieron principalmente que la exposición a largo plazo a la masa de PM2.5 y sus componentes principales se relaciona con mayores riesgos de demencia y alzhéimer entre adultos en una gran proporción de la población analizada. Concretamente, obtuvieron que una exposición mayor a SO4-2, NH4+, OM y BC, relacionados con el tráfico y la combustión de combustibles fósiles, está asociada con tasas más elevadas de demencia o alzhéimer, mientras que la exposición a nitrato y a polvo no presentaron un impacto tan significativo. Los componentes BC y SO42? presentaron las asociaciones más fuertes de entre todos los compuestos analizados.

Por otro lado, y en términos generales, observaron una relación entre la composición del PM2.5 y el desarrollo de alzhéimer más significativa que la encontrada para la demencia, debido probablemente a que la demencia abarca una amplia variedad de trastornos con diferentes orígenes, que pueden no estar relacionados con la contaminación por partículas finas.

En base a los resultados obtenidos en este estudio, se recomienda apoyar el desarrollo de políticas encaminadas a la reducción de la concentración ambiental de PM2.5 y de sus componentes con mayor impacto en la salud pública.

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La polinización es el modo principal de reproducción sexual en las plantas, que ocurre cuando la transferencia de polen (masculino) de la antera de una flor a un estigma (femenino) da como resultado la fertilización, que puede dar lugar a semillas y a frutos. Este proceso se entiende como vital en la producción de bienes comercializables de muchos cultivos y puede tener un impacto sustancial en la producción. Esta transferencia de polen puede llevarse a cabo mediante agentes abióticos como el viento y el agua, pero la mayor parte de la polinización la realizan polinizadores animales que buscan recompensas nutricionales como polen y néctar, o a veces otros recursos como calor, perfumes florales, aceites o resinas.

Para que la polinización suceda, los insectos y las flores deben establecer una conexión a través de una amplia gama de colores, olores y formas que pueden percibir. Los olores de las flores tienen un papel crucial, pues estimulan de forma importante a los insectos polinizadores. Este hecho es debido a que el penacho de cada especie de flor se compone de una combinación única de sustancias químicas, denominadas compuestos orgánicos volátiles (VOC, por sus siglas en inglés), y el éxito de un insecto para localizar una flor puede depender de la presencia, concentración y/o proporción de estos VOC dentro de un penacho.

En este sentido, un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Reading, el Centro de Ecología e Hidrología del Reino Unido y la Universidad de Birmingham, y publicado en la revista Environmental Pollution, muestra que la presencia y una mayor concentración de contaminantes atmosféricos antropogénicos, como los óxidos de nitrógeno (NO₂) y el ozono (O₃), supone una menor afluencia de insectos polinizadores a las flores que dependen de ellos al dificultar considerablemente que los polinizadores encuentren estas flores. El estudio establece que las características químicas de la pluma que emiten las flores se verán alteradas por los contaminantes atmosféricos indicados, o por los productos de las reacciones de estos contaminantes dentro de la troposfera (especialmente los radicales hidroxilo), ya sea por reacción directa con la pluma (producen cambios en la estructura molecular de los compuestos volátiles) o por enmascaramiento de sus componentes.

Para realizar el estudio, los investigadores expusieron las flores a concentraciones de contaminación equivalentes al 40-50% de los límites definidos actualmente por la legislación estadounidense como seguros para el medio ambiente (O₃= 70 ppb promediados durante 8 h, NO₂= 53 ppb promediados anualmente). Los resultados indicaron la presencia de hasta un 70% menos de polinizadores, un 90% menos de visitas a las flores y una reducción general de la polinización de hasta un 31%. Según afirma el Dr. James Ryalls, investigador que ha llevado a cabo el estudio, “los resultados son preocupantes porque estos contaminantes se encuentran habitualmente en el aire que respiramos a diario. Sabemos que son perjudiciales para nuestra salud, pero la importante reducción que hemos observado en el número y la actividad de los polinizadores muestra que también afecta significativamente los ecosistemas naturales de los que dependemos.”

En base a los resultados obtenidos por estos investigadores, se entiende la necesidad de continuar con investigaciones que estudien el potencial más amplio de los contaminantes del aire para interrumpir los muchos procesos ecológicos mediados por insectos y los servicios de los ecosistemas de los que dependen los humanos y la naturaleza.

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El Pacto Verde Europeo es un paquete de iniciativas políticas cuyo objetivo es situar a la UE en el camino hacia una transición ecológica, con el objetivo último de alcanzar la neutralidad climática de aquí a 2050. Para avanzar hasta la consecución de dicho objetivo se han propuesto normas más estrictas sobre los contaminantes del aire ambiente, las aguas superficiales y subterráneas y el tratamiento de las aguas residuales urbanas, debido a que el aire puro y el agua limpia son esenciales para la salud de las personas y los ecosistemas..

En el caso concreto de la contaminación atmosférica, los elevados niveles de algunos contaminantes producen unas 300.000 muertes prematuras cada año en Europa, por lo que el endurecimiento de la normativa propuesto por la Comisión se destina tanto a endurecer los niveles permitidos de los contaminantes como a mejorar la aplicación de estos límites establecidos, de forma que los objetivos de reducción de la contaminación se alcancen con mayor frecuencia.

En ese sentido, se realizará una revisión de las Directivas sobre la calidad del aire ambiente y se establecerán normas provisionales para 2030 más ajustadas a las directrices de la Organización Mundial de la Salud, al tiempo que pondrá a la UE en el camino de lograr una contaminación atmosférica nula de aquí a 2050. Esta revisión consistirá en reevaluar las normas de acuerdo a las pruebas científicas más recientes, a las tendencias sociales y a las novedades tecnológicas. Destacan entre las propuestas:

      1) Reducción en más de la mitad del valor límite anual aplicable al mayor contaminante, las partículas finas en suspensión (PM2,5).

      2) Derecho de indemnización para las personas que sufran problemas de salud a consecuencia de la contaminación atmosférica, en caso de infracción de las normas de calidad del aire de la UE.

      3) Derecho a estar representadas por organizaciones no gubernamentales en acciones judiciales colectivas de daños y perjuicios.

      4) Apoyo a las autoridades locales para reforzar el control de la calidad del aire, la modelización y unos mejores planes de calidad del aire.

Las propuestas serán examinadas por el Parlamento Europeo y el Consejo, siguiendo el procedimiento legislativo ordinario. Una vez adoptadas, surtirán efecto progresivamente, con objetivos diferentes para 2030, 2040 y 2050, y dejarán a la industria y a las autoridades margen para adaptarse y realizar las oportunas inversiones.

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La Organización Mundial de la Salud establece que la incidencia mundial de cánceres respiratorios continúa creciendo, esperando que el número de casos a nivel mundial aumente alrededor del 70 % en las próximas dos décadas. En los últimos años, se ha establecido científicamente la relación entre la exposición a la contaminación del aire y el aumento del riesgo de cáncer de pulmón y otras enfermedades relacionadas.

En este sentido, un equipo de científicos del Instituto Francis Crick y el University College de Londres, financiado por Cancer Research UK y liderado por Charles Swanton, han establecido en personas que nunca han fumado, el mecanismo mediante el que el aire contaminado puede producir cáncer de pulmón. Los resultados de este estudio se han presentado recientemente en la reunión de la Sociedad Europea de Oncología Médica (ESMO, por sus siglas en inglés) que ha tenido lugar en París.

Según el estudio, el principal contaminante causante del cáncer de pulmón en personas no fumadoras son las partículas menores de 2.5 micrómetros (PM2.5), presentes en el aire ambiente por su emisión en el humo de los combustibles fósiles y los tubos de escape de los vehículos. Estas partículas, según el análisis de datos de salud de más de 460.000 habitantes de Inglaterra, Corea del Sur y Taiwán, provocan cambios en el gen EGFR, relacionado con el cáncer de pulmón.

Según el estudio, las mutaciones se encuentran previamente en el ADN de las células de estas personas en su forma inactiva, y por sí solas no siempre son suficientes para causar cáncer sino que necesitan un elemento extra. De esta forma, según Charles Swanton, “el hallazgo más emocionante que su laboratorio ha encontrado” es que las partículas PM2.5 que penetran en los pulmones a través del aire que respiramos, actúan como una “chispa” que activa la transformación de esas células en cancerosas. Esa activación se produce debido a que la presencia del PM2.5 provoca la liberación del mediador de la inflamación interleucina-1-beta, que causa inflamación y activa las células en los pulmones para ayudar a reparar cualquier daño. Como ya existen células que presentan mutaciones genéticas en EGFR potencialmente cancerosas, incluso en personas sanas, cuando son activadas por esa “alarma química” se vuelven cancerosas. Por tanto, en zonas con mayores niveles de contaminación atmosférica se encontraron más casos de cáncer de pulmón cuya causa no es el tabaco, y que su aparición se produjo con mayor rapidez que cuando las células pulmonares con estas mutaciones no estuvieron expuestas a los contaminantes, lo que sugiere que la contaminación atmosférica promueve el inicio del cáncer de pulmón en las células que portan mutaciones conductoras. Este hecho, según Swanton, “reconsidera nuestra comprensión de cómo se inician los tumores”.

Por tanto, en zonas con mayores niveles de contaminación atmosférica se encontraron más casos de cáncer de pulmón cuya causa no es el tabaco, y que su aparición se produjo con mayor rapidez que cuando las células pulmonares con estas mutaciones no estuvieron expuestas a los contaminantes, lo que sugiere que la contaminación atmosférica promueve el inicio del cáncer de pulmón en las células que portan mutaciones conductoras. Este hecho, según Swanton, “reconsidera nuestra comprensión de cómo se inician los tumores”.

Como conclusión importante, los científicos destacan la importancia de reducir la contaminación atmosférica “tanto por razones medioambientales como por motivos de salud” para reducir el riesgo de padecer enfermedades pulmonares.

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El grupo de investigación AQUIMA de la Universidad de Extremadura ha desarrollado la actividad "Hay química en el aire", en el marco de La Noche Europea de los Investigadores 2022, celebrada el pasado día 30 de septiembre. El objetivo de la actividad es dar a conocer cómo trabajan los científicos para estudiar los principales problemas de contaminación atmosférica como el cambio climático, el deterioro de la capa de ozono, o la presencia en el aire de sustancias dañinas para la salud humana y para los ecosistemas.

Los participantes han tenido ocasión de conocer cómo se mide la calidad del aire en las unidades de vigilancia de la calidad del aire pertenecientes a la Red Extremeña de Protección e Investigación de la Calidad del Aire (REPICA), así como los trabajos de investigación que se realizan en esta materia, mediante la observación y explicación de los roll-ups instalados para la ocasión. Asimismo, han participado en un experimento para conocer la contaminación del aire debida a material particulado en el que aprendieron a relacionar el tipo de material particulado con la fuente de emisión que lo producía, mediante la realización de un juego con muestras reales de material particulado. Con esta actividad se pretende que los ciudadanos se conciencien sobre la importancia de proteger la calidad del aire que respiramos.

Estas actividades están asociadas al convenio de colaboración entre la Consejería para la Transición Ecológica y la Universidad de Extremadura, a través del grupo AQUIMA, para la prevención y vigilancia de la calidad del aire en Extremadura, así como al proyecto de investigación regional IB20081 "Estrategias de traslación mediática para información sobre calidad del aire en Extremadura", coordinado por la Prof. Macarena Parejo, en el que participan investigadores del grupo AQUIMA junto con investigadores de la Facultad de Ciencias de la Documentación y la Comunicación de la UEx.

El Comité sobre los Efectos Médicos de los Contaminantes del Aire (COMEAP, por sus siglas en inglés) ha revisado cerca de 70 estudios epidemiológicos que investigaron los posibles efectos de la contaminación del aire sobre el cerebro, causando demencia o disminución de la capacidad mental, así como comprender los mecanismos causales de tales efectos.

El mecanismo más probable por el que se produce es a través de los efectos sobre la circulación. Se sabe que los contaminantes del aire, concretamente las partículas pequeñas (menores de 2.5 micrómetros), pueden afectar el corazón y el sistema circulatorio, incluido el que llega al cerebro. La evidencia sugiere que una pequeña proporción de partículas muy pequeñas que se inhalan pueden ingresar al cerebro, tanto desde la sangre como a través de los nervios olfatorios que van desde las fosas nasales hasta los bulbos olfativos. Estos efectos están relacionados con una forma de demencia (demencia vascular) causada por daño a los vasos sanguíneos del cerebro.

La COMEAP no ha hecho ningún tipo de recomendación sobre la cuantificación de estos efectos, debido a que resulta complicado combinar adecuadamente los resultados de los estudios disponibles hasta la fecha para cuantificar las relaciones entre los contaminantes y la demencia. Es por ello, que los responsables de este informe recomiendan ciertas líneas a seguir en futuras investigaciones para desarrollar la evidencia sobre este tema.

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Las tormentas de arena y polvo son fenómenos meteorológicos comunes en regiones áridas y semiáridas que generan grandes cantidades de partículas de polvo mineral en el aire. Los fuertes vientos elevan estas partículas de polvo, reduciendo la visibilidad en las regiones cercanas a las fuentes y transportándose regularmente a grandes distancias antes de depositarse sobre la tierra y el océano. Según Sara Basart, investigadora principal del Barcelona Dust Regional Center, “aunque muchas veces no se ve a simple vista, su intrusión afecta a la calidad del aire y puede tener efectos perjudiciales para la salud".

De este modo, se ha convertido en una seria preocupación mundial en las últimas décadas debido a sus importantes impactos en el medio ambiente, la salud, la agricultura y el bienestar socioeconómico. Sus impactos se sienten en muchas regiones del mundo y abordarlos está alineado con varias metas de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) establecidos por las Naciones Unidas (ONU).

El aumento global de las sequías inunda la atmósfera de partículas en suspensión y fomentan los episodios globales de calima, por lo que “si aumentan las sequías en África, es de esperar que en España tendremos cada vez más intrusiones de polvo", como indica Sara Basart, apoyándose en el hecho de que la mayoría de las intrusiones de polvo que llegan a España se originan en el desierto del Sáhara. Esta zona es la principal emisora de polvo del planeta, ya que sus emisiones llegan a trasladarse hasta la selva amazónica, aunque el avance global de las sequías también está disparando este fenómeno en otras regiones del mundo, como el caso de Irak.

No obstante, es complicado decir si el avance del cambio climático ha provocado que las tormentas de polvo se produzcan con mayor asiduidad, sobre todo porque, según explica Basart, no hay información clara sobre cómo circulaba el polvo atmosférico siglos atrás.

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El consorcio formado por la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) y el Centro de Supercomputación de Barcelona (BSC-CNS) gestionan el sitio web “Dust AEMET”, en el que se establecen pronósticos y advertencias sobre tormentas de polvo y calima en Europa, Medio Oriente y Norte de África, fenómenos que afectan al tiempo, el clima, el medio ambiente, la economía e incluso la salud. De esta forma, según la Organización Meteorologíca Mundial (OMM) “se cubre la creciente necesidad de los usuarios de obtener más información sobre estos fenómenos y desarrollar sistemas de alerta temprana y planes de mitigación”.

                                                              Pantalla con la evolución de la calima el 4 de septiembre de 2022 (www.dust.aemet.es)

Ya existía una antigua versión de este sitio web desde el año 2010 que servía de apoyo a una comunidad de usuarios de diferentes sectores, como gerentes de plantas de energía solar, profesionales de la aviación y legisladores de los sectores ambiental y de salud pública, pero debido al aumento del número de visitas se vieron obligados a rediseñarlo por completo para mejorar la accesibilidad y las funciones que proporciona.

El centro regional para el norte de África, Oriente Medio y Europa utiliza el sistema de modelado atmosférico MONARCH como modelo de referencia y sus pronósticos por conjuntos incluyen 12 modelos diferentes de muchos países.

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La contaminación del aire y las partículas asociadas suponen un notable impacto en la salud ambiental y humana debido, principalmente, al intenso uso de vehículos y a la alta densidad de población en las áreas urbanas. Dicho impacto también ha estado presente en la reciente pandemia debida al virus SARS-CoV-2, como demuestran los estudios epidemiológicos que han estudiado el efecto de la contaminación del aire en la transmisión del virus y en la prevalencia y sintomatología de la enfermedad COVID-19.

Una colaboración multidisciplinar de investigadores de diferentes centros españoles, publicada a través del estudio “Good and bad get together: Inactivation of SARS-CoV-2 in particulate matter pollution from different fuels” (Science of the Total Environment, 2022) ha evaluado la relación entre el uso de combustibles, la contaminación atmosférica y el riesgo de transmisión del virus.

Para ello, analizaron cinco muestras de partículas emitidas a través de los escapes de motor por la quema de diferentes combustibles, y cuatro muestras de partículas de PM10 atmosférico, con el objetivo de conocer el tiempo que el virus SARS-CoV-2 sobrevive en la superficie de partículas de contaminación de diferente origen.

Los resultados obtenidos establecen que el virus permanece en la superficie de las partículas PM10 atmosférico, de modo que elevados niveles de PM10 en las ciudades pueden aumentar el riesgo de transmisión del SARS-CoV-2. Sin embargo, las partículas emitidas por los escapes de motor inactivan el virus, aunque presentan un impacto negativo en la salud humana debido al estrés oxidativo que producen en las células y que afecta a la inmunidad. En ese sentido, tanto el material particulado atmosférico como el emitido por la quema de combustibles tienen un impacto negativo en la salud humana con implicaciones para COVID-19 y otras enfermedades.

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