En caso de que los niveles de concentración de contaminantes no se muestren en la web o no estén actualizados, pueden consultar los datos de calidad del aire mediante el acceso a la web y la aplicación móvil del Indice Europeo de Calidad del Aire.

European Air Quality Index: https://airindex.eea.europa.eu/Map/AQI/Viewer/#

En los últimos días los diferentes medios informativos han mostrado cómo el humo producido en los incendios forestales que asolan Canadá desde hace algunas semanas, ha llegado hasta varias ciudades de la costa este de Estados Unidos, produciendo un entorno exterior con una reducción de la visibilidad y una calidad del aire extremadamente mala, hasta el punto de que Nueva York se encuentra entre las ciudades más contaminadas del mundo en este momento. En España, durante la época estival se producen también un gran número de incendios forestales que empeoran la calidad del aire de su entorno y de zonas próximas.

                                      La Estatua de la Libertad está cubierta de neblina y humo causado por incendios forestales en Canadá (Fuente: Amr Alfiky, Reuters)

La calidad del aire depende mayormente de la concentración de partículas que hay en el aire ambiente (PM) y de la composición química de las mismas, que será diferente según la fuente de emisión que las produzcan, y que marcará también las consecuencias para la salud de las personas provocando enfermedades o agravando las ya existentes.

En el caso de los incendios, en función de lo que se queme (combustible) la composición de los humos contendrá unas sustancias u otras, creando una química tóxica propia que puede ser significativamente diferente entre distintos incendios y producir unos efectos diferentes. Por ejemplo, no será igual de perjudicial un incendio forestal producido en las inmediaciones de una zona urbana (con emisiones de vehículos y viviendas) que uno producido en un monte aislado. La composición química más general de los incendios forestales incluye compuestos orgánicos volátiles (COVs), monóxido de carbono e hidrocarburos aromáticos policíclicos HAPs), producidos a partir de la combustión incompleta de la biomasa.

Entonces ¿cómo se producen los efectos nocivos en la salud a consecuencia del humo de los incendios forestales?

La respuesta se encuentra en que la exposición al humo de los incendios forestales puede suprimir, cuando los niveles de sustancias nocivas son muy elevados, la función de los macrófagos alveolares, unas células pulmonares encargadas de recoger y eliminar las partículas. Esto puede provocar cierta inflamación en el organismo que aumenta la susceptibilidad de sufrir infecciones respiratorias u otras enfermedades.

Resulta llamativo que el efecto tóxico de los incendios siga produciéndose a grandes distancias del origen. Ello es debido a que cuando más tiempo permanece el humo en la atmósfera, la radiación ultravioleta presente altera la química de las emisiones, generando un mayor número de oxidantes y radicales libres, que aumentan el potencial de daño para la salud, por lo que una mayor exposición conlleva mayores efectos.

Los científicos indican que se trata de un campo relativamente nuevo de investigación, del que queda mucho por aprender, especialmente con el aumento de la actividad de los incendios forestales a medida que el planeta se calienta.

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La contaminación atmosférica que tiene lugar en muchas ciudades del mundo a consecuencia de fenómenos naturales y actividades antropogénicas está asociada con el desarrollo de enfermedades de tipo respiratorio, cardiovascular, neurológico o cáncer, como han demostrado numerosos estudios publicados en los últimos años, debido a los efectos adversos de la contaminación sobre el sistema inmunitario.

Una de las enfermedades respiratorias más recientes es la provocada por el virus del SARS-CoV-2, que en la actualidad continúa generando importantes resultados científicos. Entre las últimas investigaciones en este campo, se encuentra el reciente estudio publicado por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) en el que establecen que las personas expuestas a niveles elevados de los contaminantes PM_2.5, NO₂, O₃ y hollín antes de la pandemia de la Covid-19 presentaron respuestas más bajas de los anticuerpos a las vacunas contra el virus. El estudio, realizado en colaboración con el Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP) y publicado en la revista Environmental Health Perspectives, aporta según sus autores “nuevas evidencias sobre los efectos adversos de la contaminación atmosférica en el sistema inmunitario”.

El objetivo de la investigación fue evaluar si la contaminación atmosférica puede tener efectos sobre la producción de anticuerpos tras la vacunación contra la Covid-19. Para ello, los investigadores analizaron los datos proporcionados por un grupo de 927 participantes de entre 40 y 65 años, a través de cuestionarios y muestras de sangre obtenidas en el verano de 2020 (tras confinamiento) y en la primavera de 2021, tras el inicio de la vacunación. La exposición a los diferentes contaminantes considerados (PM_2,5, hollín, NO₂ y O₃) fue estimada en función del domicilio antes de la pandemia con datos oficiales obtenidos en los últimos 10 años, lo que se ha podido “estimar de forma fiable el nivel de exposición ambiental de los participantes”. Los voluntarios en el estudio habían recibido una o dos dosis de alguna de las tres marcas de vacunas administradas en España, de modo que los investigadores determinaron la concentración de anticuerpos IgM, IgG e IgA frente a cinco antígenos víricos de los cuales tres estaban contenidos en las vacunas.

Los resultados obtenidos establecieron que en aquellas personas no infectadas por el virus, la exposición a los diferentes contaminantes en la época anterior a la pandemia provocó que los niveles de anticuerpos anti-Spike inducidos por la vacuna se redujeran entre el 5% y 10%, tanto para los anticuerpos de respuesta temprana (IgM) como para los de respuesta tardía (IgG). Además, el pico de anticuerpos IgG tras la administración de la primera dosis de la vacuna, en cualquiera de las tres marcas administradas, se produjo más tarde en los voluntarios expuestos a mayores niveles de contaminación, manteniéndose niveles reducidos de IgG durante meses después de la vacunación. Este hecho puede deberse, según los investigadores, a que la presencia de los contaminantes atmosféricos en el organismo provoca una inflamación crónica del sistema inmunitario que afecta a la eficacia de las vacunas.

Según el estudio, el efecto de los contaminantes se observó únicamente en personas que no habían estado infectadas por el virus del Sars-CoV-2, debido posiblemente a que el organismo de las personas que sí habían padecido la infección previamente favorece una mayor respuesta a la vacuna. Este efecto de la contaminación en la “inmunidad híbrida” (infección + vacuna) requiere de estudios más detallados.

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La contaminación atmosférica es en la actualidad uno de los principales problemas medioambientales con efectos perjudiciales para la salud a nivel mundial. En este sentido, la legislación vigente sobre calidad del aire tiene como objetivo principal regular la evaluación, el mantenimiento y la mejora de la calidad en relación con diferentes sustancias contaminantes, a través del establecimiento de métodos y criterios comunes que permiten medir, calcular, predecir o estimar las concentraciones de un contaminante en el aire ambiente. De este modo se puede obtener información comparable sobre la situación de la calidad del aire que posteriormente es puesta a disposición del público para que conozca en todo momento la situación, y que se traslada a la Comisión Europea para evaluar el cumplimiento de la normativa.

En la web del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) se publican anualmente informes en los que se reflejan los resultados de evaluación de la calidad del aire que las diferentes redes oficiales llevan a cabo en toda España para el conjunto de contaminantes legislados, así como informes en los que se expone un estudio más detallado de la evolución de la contaminación en periodos de varios años. El objetivo de estos informes es fomentar la concienciación de la ciudadanía y la mejora de la divulgación de la información disponible sobre calidad del aire.

Por este motivo, el MITECO ha publicado recientemente el “Informe de Tendencias de la Calidad del Aire en España”, que tiene como objetivo mostrar desde que se inició la evaluación de la calidad del aire en España (año 2001) hasta el año 2021 las tendencias de los contaminantes con valor legislado para la protección de la salud y la vegetación, lo que permite dar una visión de la evolución de los niveles de los contaminantes en los últimos 20 años, así como mostrar y servir de análisis de las tendencias registradas.

En el documento publicado, se ha analizado la evolución hasta 2021 y la situación concreta en la que se sitúa España actualmente (2021) en relación contaminantes como dióxido de azufre (SO₂), óxidos de nitrógeno (NOx), partículas de diámetro inferior a 10 y 2.5 micras (PM₁₀ y PM_2.5), ozono (O₃), benceno (C₆H₆), benzo(a)pireno y algunos metales como arsénico (As), plomo (Pb), cadmio (Cd)y níquel (Ni).

El análisis de todos los datos proporcionados por las diferentes redes oficiales al ministerio ha permitido llegar a las siguientes conclusiones destacables:

   1- El dióxido de azufre presenta una tendencia descendente de los valores medios hasta 2021, siendo más significativa desde 2008 debido a la entrada en vigor del Plan Nacional de Reducción de Emisiones de Grandes Instalaciones de Combustión.

   2- El dióxido de nitrógeno (NO₂) presenta también una evolución de sus niveles hacia la reducción, propiciada por los cambios ocurridos en el modelo de movilidad a consecuencia de las medidas adoptadas por la pandemia de COVID-19, los planes de mejora de la movilidad y la creación de las zonas de bajas emisiones en las ciudades (ZBE).

   3- Las partículas PM₁₀ y PM_2.5, a pesar de que sus niveles están influenciados por las intrusiones de aerosol marino y sahariano, muestran una tendencia a la disminución de sus concentraciones más acusada desde 2008, atribuible al notable impacto en la reducción de emisiones causadas por la crisis económica y también a las medidas de reducción de emisiones adoptadas en la última década.

   4- Especialmente relevante es el caso del ozono, que presenta elevados niveles durante el periodo estudiado pero se produce un ligero descenso en 2020-2021 en comparación con los años anteriores. La tendencia global indica una bajada de las concentraciones en las zonas rurales pero un ascenso en las áreas urbanas.

   5- En cuanto a los elementos traza, todos muestran una tendencia a la disminución de sus niveles en el periodo estudiado, presentando unos valores medios notablemente inferiores al valor límite legislado. El plomo presenta las concentraciones más altas en estaciones de tráfico, mientras que arsénico, cadmio y níquel los tienen en las estaciones de tipo industrial.

   6- El benzo(a)pireno presenta unos valores medios muy inferiores al valor legislado a lo largo de todo el periodo analizado, siendo mayores los valores en las estaciones de tipo suburbano.

El informe publicado puede consultarse íntegramente en la web del ministerio.

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El grupo de investigación AQUIMA de la Universidad de Extremadura recibió el día 26 de abril la visita de un grupo de estudiantes del Centro de Formación Profesional CESUR Badajoz en las instalaciones del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Extremadura. Se trata un grupo de 14 chicas que se encuentran estudiando el primer curso del Ciclo Superior de Anatomía Patológica y Citodiagnóstico.

El objetivo de la actividad fue dar a conocer cómo trabajan los científicos ante la problemática de la contaminación atmosférica y cómo estudian la presencia en el aire de sustancias tóxicas y su relación con los efectos sobre la salud humana, dado el ámbito sanitario de los estudios que se encuentran realizando las alumnas visitantes. Además, se mostraron las diversas técnicas analíticas que se emplean para la determinación de los contaminantes atmosféricos y la interpretación de los datos que se realiza una vez obtenidos los resultados de los análisis.

La visita fue aprovechada también para mostrar los nuevos avances en investigación relacionada con la calidad del aire que se están llevando a cabo en el seno del grupo de investigación AQUIMA, algunos de los cuales fueron expuestos por parte de un estudiante del mismo Centro de Formación Profesional, que se encuentra realizando la Formación en Centros de Trabajo (módulo que pertenece al segundo año del mismo Ciclo Formativo que realizan las alumnas visitantes) dentro de este grupo de investigación, y que relacionan directamente la presencia de determinados elementos tóxicos en sangre con una de sus principales vías de incorporación al organismo a través de la inhalación de aire. Por último, las alumnas pudieron observar, a través de la realización de experimentos, los efectos que la contaminación atmosférica tiene sobre el entorno que nos rodea.

El ozono (O₃) es un componente natural de la atmósfera presente en sus capas inferiores, la estratosfera y la troposfera. El ozono situado en esta última capa es un contaminante secundario formado mediante reacciones fotoquímicas (gobernadas por la radiación solar) a partir de contaminantes primarios como los óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COVs). Este proceso está acompañado de la producción de una gran variedad de compuestos secundarios intermedios y finales, importantes para la calidad del aire. Este proceso de formación del ozono es muy complejo, debido a que la relación entre COVs y NOX y el O₃ generado no son lineales, hecho que aumenta la complejidad para desarrollar las estrategias necesarias para reducir su concentración en aire ambiente.

La citada complejidad y el desarrollo de episodios de contaminación en España han propiciado que el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) solicitara a diferentes centros de investigación de la península Ibérica su colaboración para la realización de un estudio científico sobre los niveles de ozono en la península con el objetivo de sentar las bases científicas para la elaboración del Plan Nacional de O₃, con una fecha objetivo de finales de 2024. Los centros de investigación participantes son el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Barcelona Supercomputing Center (BSC), Centro Nacional de Supercomputación, la Fundación Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo (CEAM), la Universidad del País Vasco (UPV), el Instituto de Tecnología cerámica (ITC), la Universidad de Zaragoza, la Universidad de Huelva y la Universidad de Aveiro.

                                                              Esquema del ciclo del O3 y los subproductos generados

El estudio, presentado en diciembre de 2022, es un trabajo pionero en Europa cuyo objetivo principal es suministrar las bases científicas para que el MITECO desarrolle un Plan Nacional de O₃. El documento aporta información científica sobre las siguientes actuaciones clave:

         • Diagnóstico de la situación actual (2015-2019) y tendencias recientes 2008-2019 y comparación con 2020-2021, con el fin de resaltar los aspectos esenciales para entender dónde y cuándo se producen los episodios de O₃ y sus causas.

         • Identificación de especies de compuestos orgánicos volátiles (COVs) con altas contribuciones al potencial máximo de formación de ozono para su reducción de emisiones.

          • Realización de campañas de mediciones aerotransportadas y en superficie de parámetros clave en el desarrollo de episodios de contaminación de ozono, e integración de los resultados obtenidos relativos a la fenomenología de episodios de contaminación de ozono en diferentes cuencas.

        • Mejora de las herramientas de modelización de ozono en base a la mejora de inventario e información de emisiones y de la reproducibilidad de parámetros meteorológicos clave durante los episodios de contaminación de ozono.

      • Modelización de episodios de ozono. Configuración del sistema de modelización, estudio de sensibilidad a resolución numérica, condiciones meteorológicas y emisiones antropogénicas. Evaluación de los resultados del modelo en las diferentes Comunidades Autónomas.

            • Análisis de contribución de fuentes a los niveles de ozono. Cálculo de la contribución de ozono procedente de países europeos y del norte de África a las cuencas de interés y su importancia relativa a los niveles nacionales.

            • Cuantificación del impacto del confinamiento por la COVID-19 en las emisiones antropogénicas y niveles de ozono a nivel nacional mediante técnicas de modelización.

              • Modelización de escenarios concretos para evaluar el efecto de posibles medidas sobre los niveles de ozono en España.

              • Propuesta preliminar de recomendaciones.

El informe realizado se puede consultar en la web del ministerio (enlace inferior) y está compuesto por un documento que resume los trabajos desarrollados y por diferentes anexos en los que se describen los distintos trabajos.

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Las partículas ultrafinas (UFPs por sus siglas en inglés) se definen como aquellas partículas presentes en el aire ambiente cuyo diámetro es inferior a 100 nm, cuya fuente principal es la emisión del tráfico rodado. Hasta hace poco tiempo, las técnicas y la legislación se centraban en determinar los niveles y efectos en la salud de las partículas de mayor diámetro, sin embargo, las partículas ultrafinas pueden tener una mayor toxicidad por unidad de masa ante la incapacidad de los bronquiolos de filtrarlas, llegando al torrente sanguíneo en mayor medida que las mayores. Por este motivo, la Organización Mundial de la Salud ha recomendado una mayor vigilancia y límites de precaución en su concentración, fomentando el desarrollo de políticas que busquen mejorar la evaluación de la exposición a estas partículas.

En ciudades europeas, los vehículos diésel son responsables de la emisión de alrededor del 70% de partículas a través de los tubos de escape. Las partículas ultrafinas emitidas se deben a una combustión incompleta del combustible diésel en la cámara de combustión, de forma que en su composición se encuentra carbono negro, sulfato, cenizas metálicas del combustible e hidrocarburos derivados del aceite de motor, sustancias muy perjudiciales para la salud y el medio ambiente.

Para eliminar estas partículas la norma EURO 5, y más tarde la EURO 6, estableció como requisito legal que desde 2011 los automóviles nuevos y desde 2013 los vehículos pesados, tengan instalado un filtro antipartículas (conocido como “Diesel Particulate Filter, DPF”) como el de la figura. Se trata de un dispositivo diseñado para retener y posteriormente quemar las partículas sólidas contenidas en los gases de escape de los vehículos equipados con motor diésel, de forma que estableció un límite en el número de partículas emitidas por kilómetro.

Sin embargo, un reciente estudio realizado por científicos de la Universidad de Birmingham, publicado en la revista Environment International, ha establecido que “los filtros más empleados actualmente no son efectivos contra las partículas más pequeñas”, como indica su investigador principal, el profesor Roy Harrison, debido a la baja reducción de su concentración en el periodo estudiado.

En la realización del estudio se emplearon datos de masa y número de partículas y carbón negro medidos mediante analizadores automáticos en la estación de monitorización de la calidad del aire situada en Marylebone Road (Londres), desde el año 2010 al 2021. Se trata de una carretera de seis carriles por la que circulan en torno a 80.000 vehículos al día, y por tanto, puede considerarse una zona con altos niveles de contaminación del aire.

Los resultados obtenidos indican en una primera fase que las concentraciones de los contaminantes analizados alcanzan un máximo durante las horas punta de la mañana y la tarde, para descender hasta su mínimo durante la madrugada cuando menor es el número de vehículos que transita por la zona. Este hecho se da en mayor medida durante los días laborales.

Establecieron también que la introducción de los DPF supuso un impacto notablemente beneficioso sobre las concentraciones de carbono negro, que disminuyeron un 81% entre 2014 y 2021, a diferencia de la concentración de partículas ultrafinas que solo se redujo en un 26% en el mismo periodo. Este ligero descenso en las partículas se debe a que los DPF tienen capacidad plena de tratar las partículas menores de 100 nm, pero el control de las partículas menores de 30 nm es aún deficiente, ya que no se redujo su concentración en absoluto, tal y como demuestra que la concentración de partículas ultrafinas obtenidas en Marylebone Road supera entorno a dos veces el umbral de valores “altos” establecido por la OMS, que se define en la Declaración de Buenas Prácticas (2021) como la concentración de partículas superior a 10.000 cm3. Este límite también se superó en zonas suburbanas de Londres, indicando que los filtros DPF instalados hasta el momento no son totalmente efectivos contra las partículas ultrafinas.

Según el profesor Roy Harrison, investigador principal del estudio, el cumplimiento de las recomendaciones de la OMS se alcanzará con un aumento en el uso de vehículos eléctricos y con el desarrollo de medidas adicionales enfocadas a reducir las emisiones de los vehículos diésel.

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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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