Llevar boina no es siempre la opción más sexy.

El equipo de redacción de Ciencia Bizarra tiene como una de sus normas básicas no posicionarse sobre tendencias sociales o políticas, puesto que nuestro principal objetivo es la divulgación (dentro de nuestras posibilidades) de las diferentes ramas de la Ciencia, sin crear polémicas. Sin embargo, en nuestros estatutos bizarros fundacionales, se hicieron constar expresamente algunos puntos clave que, en tiempos de pesimismo, desorientación y oscuridad, nos permitieran mantener nuestra línea editorial, nuestra idiosincrasia. Entre éstos figuran los siguientes:

- Piña en la pizza: Bajo ninguna circunstancia.
- Fracking: Centrará todas las discusiones violentas dentro de la redacción, dividiéndolo en jacobinos y montañeses.
- Sandalias con calcetín: Únicamente si cada calcetín es de un color.
- Boinas: Se promoverá su utilización, así como el de sombreros y gorros luminosos. Preferiblemente, acompañados por el uso de bastón.
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Sin embargo, existe un tipo de boina al que nos oponemos fervientemente, pese a que cada día, sólo en España, la llevan puesta millones de personas, incluso mientras duermen, hacen deporte o van al baño.

Vista de la "boina" de Madrid. Fuente: Bluemove.

Todas las actividades humanas producen impactos (ya sean positivos o negativos) sobre el entorno y los demás organismos. Casi todas nuestras acciones generan algún tipo de desecho o residuo. Algunos son muy evidentes y no pueden pasar desapercibidos, como los residuos sólidos urbanos (RSU), sin embargo, sólo podemos detectar los contaminantes gaseosos  mediante instrumentos de medición normalmente instalados en estaciones de seguimiento y control de la calidad del aire. Salvo cuando se alcanzan elevadas concentraciones de emisiones que reducen la visibilidad del cielo o se dan avisos a la población, estas sustancias pasan inadvertidas para nosotros, a pesar de que están en contacto directo y continuamente con nuestras piel, mucosas y conjuntivas y penetran en nuestro organismo cada vez que respiramos.

Estación de control de la calidad del aire de el Pla, Alicante. Arriba a la derecha puede observarse el analizador de partículas en suspensión PM10 y PM2,5. Fuente: Marco Acevedo.

Podemos clasificar las emisiones según su origen o fuente, ya sea ésta natural o antropogénica. Entre estas últimas, destacan sobre todo las fuentes industrial, residencial, de transporte y agrícola. Además, cada actividad genera unos determinados contaminantes caracterísitcos. Por ejemplo, los compuestos orgánicos volátiles (VOC), suelen provenir del uso de disolventes o de procesos de combustión, aunque como podéis ver en la figura inferior, la mayor parte de ellos son de origen natural (terpenos, generados por plantas y hongos). Sin embargo, los VOC de origen antropogénico, como el benceno, el formaldehído o los clorofluorocarburos (CFC), aparte de ser altamente perjudiciales para los organismos, se encuentran implicados en la formación de ozono troposférico, un contaminante secundario, conocido por ser un agente que produce la irritación de las vías respiratorias y la defoliación de la vegetación.

Cantidad relativa de emisiones de VOC según la naturaleza de la fuente: biogénica o natural, antropogénica o humana. Fuente. Volatile Organic Compounds Emission, EPA.

Uno de los contaminantes atmosféricos más abundantes y sometidos por ley a regulación de emisiones son los óxidos de nitrógeno (NO_x). Estos gases son generados en procesos de combustión a altas temperaturas, como los que ocurren en los motores de los vehículos y en las centrales térmicas de gas y carbón.

Pronóstico de calidad del aire (48 h) para dióxido de nitrógeno (NO2) en la Comunidad de Madrid para el 3 de febrero de 2014. Fuente: CALIOPE.

En la imagen superior, se puede observar un mapa dinámico de la Comunidad de Madrid en que se ha simulado el comportamiento de las emisiones de dióxido de nitrógeno (NO₂) a partir de las condiciones atmosféricas del pasado lunes 3 de febrero de 2014. Vemos cómo a lo largo de ese día, debido al efecto de un anticiclón (estabilidad atmosférica), se alcanzaron elevadas concentraciones de NO₂, muy por encima del límite promedio anual de 40 µg/m³ establecido por la directiva europea 2008/50 de calidad del aire. En algunos momentos, las concentraciones de este contaminante se acercaron al límite máximo horario de 200 µg/m³ (que sólo se puede superar 18 horas al año), a partir del cual, se comienza a percibir olfativamente y las personas sensibles (niños, ancianos y enfermos) pueden comenzar a presentar irritación de las vías respiratorias.

En la actualidad, existen numerosos modelos para predecir diferentes procesos ambientales (calidad del aire, intrusión marina, productividad de biomasa, etc.) con unos de grados de exactitud y precisión muy elevados. Por ejemplo, el sistema CALIOPE que hemos utilizado en el caso anterior también nos permite conocer los pronósticos de emisiones para los principales contaminantes. Observemos la siguiente predicción para dióxido de azufre, un agente irritante y causante, junto con los NO_x, de la lluvia ácida y la acidificación de los ecosistemas.

Pronóstico de emisiones para dióxido de azufre (SO₂) en la península Ibérica para el día 3 de febrero de 2014. Fuente: CALIOPE.

Las fuentes de emisión de SO₂ están constituidas principalmente por las centrales térmicas de carbón, las explotaciones mineras de materiales que contienen azufre (como la pirita) y la combustión de diésel. De esta manera, podemos identificar en el mapa las centrales térmicas de Puertollano, en Ciudad Real, y Andorra, en Teruel, el Polo Químico de Huelva, o el Complejo Petroquímico de Repsol en Tarragona. Pero, ¿hay algo más que os llame la atención del modelo anterior?

Fotografías de la estela de humo de un carguero en el estrecho de Gibraltar. Los motores diésel de los cargueros son una de las fuentes más importantes de dióxido de azufre. Fuente: Marco Acevedo.

La utilización de modelos matemáticos que simulan la dinámica de los contaminantes bajo diferentes condiciones atmosféricas nos permite conocer y predecir los escenarios más perjudiales para la población y el medio ambiente y dar avisos cuando se prevea rebasar los límites máximos marcados por la legislación. Además, son imprescindibles para la elaboración de estudios de impacto ambiental para industrias altamente contaminantes y para el desarrollo de planes de mejora de la calidad del aire. Sin embargo, si estáis interesados en conocer la calidad del aire de vuestra ciudad o región, lo mejor es consultar los datos reales y actualizados suministrados por la red de vigilancia de vuestra comunidad o municipio, puesto que las modelos matemáticos suelen generar predicciones cuyos valores suelen estar por debajo de los valores reales, debido, por un lado al número limitado de estaciones de control y, por otro, a la variabilidad de emisiones y de las condiciones atmosféricas a lo largo del tiempo.

Datos del sistema de vigilancia de la calidad del aire de Madrid para la estación de Cuatro Caminos.

Si algo hemos aprendido hoy es que todas las situaciones posibles de la vida cotidiana han sido tratadas con profundidad en los Simpsons. Pero, por favor, ¡no destrocéis las estaciones meteorológicas!

Y si os habéis quedado con ganas de más:

— Valores límite para la protección de la salud humana de los principales contaminantes. 
— Echarri Prim, Luis. Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. Capítulo 10. Contaminación de la atmósfera.