¿Cómo se forma el ozono que respiramos?
El ozono troposférico es un gas incoloro que posee un gran poder oxidante. Se le considera un contaminante secundario, ya que no es emitido directamente a la atmósfera por ninguna fuente y, también, un contaminante fotoquímico, ya que se forma con la intervención de la luz solar, además de requerir la presencia de otros contaminantes primarios o precursores tales como:
- Óxidos de nitrógeno (NO y NO2) emitidos por los vehículos, las centrales térmicas y determinados procesos industriales.
- Los compuestos orgánicos volátiles (COV), hidrocarburos que se encuentran principalmente en la gasolina, pinturas, pegamentos, disolventes, productos de limpieza de uso doméstico e industrial y también fuentes naturales como la vegetación.
Para que se forme el ozono deben presentarse condiciones de alta insolación y temperatura, por lo que los niveles más altos se dan en los meses de verano.
El ozono, una vez producido, reacciona de nuevo con otros compuestos primarios, caso de existir en la atmósfera, y es consumido a gran velocidad. Sin embargo, el tiempo que estas reacciones requieren para la formación de cantidades apreciables de ozono retrasa la aparición de los niveles máximos hasta más allá del mediodía o incluso últimas horas de día, especialmente en áreas metropolitanas o suburbanas.
La formación del ozono requiere de cierto tiempo durante el cual las masas de aire se mueven bajo la influencia de los vientos dominantes. Este fenómeno explica por qué los niveles más elevados de ozono se registran en las estaciones suburbanas de fondo o incluso en zonas rurales alejadas del lugar donde se ha formado. El ozono es un contaminante que viaja y que tiene por tanto una característica más regional que local.
Es un contaminante complejo en su formación y por tanto de muy difícil predicción en cuanto a su evolución, debido a sus características (secundario, fotoquímico), pero también por su mayor tiempo de permanencia en la atmósfera que propicia concentraciones significativas en áreas extensas. De hecho, los informes de la Agencia Europea de Medio Ambiente advierten que la contaminación por ozono no puede considerarse un problema local sino global.
El ozono bueno y malo
A gran altura en la atmósfera, el ozono tiene un papel protector. La capa de ozono situado a más de 30 km de altura, en la estratosfera, hace posible la vida en la tierra al filtrar los rayos ultravioleta que emite el sol. Este es el ozono bueno. Algunos contaminantes procedentes de las actividades humanas pueden destruirlo creando un agujero en la capa de ozono.
Por el contrario, en la troposfera, es decir, la baja atmósfera en la que vivimos y respiramos, el ozono está igualmente presente de manera natural pero en pequeñas cantidades. Cuando aumenta su concentración adquiere el papel de un contaminante, y puede tener efectos adversos en la salud humana, en la vegetación y para el resto de animales.
Efectos del ozono sobre la salud
El ozono, que en la parte alta de la atmósfera (estratosfera) es beneficioso para la vida, formando un filtro protector de los rayos ultravioleta, se convierte en un contaminante en la baja atmósfera (troposfera), afectando a la salud de las personas, por tratarse de un gas irritante de las vías respiratorias, produciendo, especialmente en los grupos de mayor riesgo como niños, personas mayores y personas con problemas respiratorios, síntomas como tos, irritación de garganta y de los ojos, dificultades respiratorias, dolor de cabeza, etc. El ozono afecta en igual medida a la salud de los animales y de la vegetación.
La sintomatología y consecuencias que genera el ozono para la salud de la población dependen de la concentración del contaminante en la atmósfera, la cantidad inhalada y la duración a su exposición. Dependiendo de la sensibilidad de cada persona, puede causar efectos de diferente intensidad.
Los efectos del ozono son exacerbados durante la realización de ejercicio físico, debido a la mayor cantidad de aire inhalado y por tanto también de contaminante al que son sometidas las vías respiratorias.
Efectos del ozono sobre la vegetación
En altas concentraciones, el ozono produce daños y necrosis en las hojas, lo que limita la capacidad de realizar la fotosíntesis de las plantas y finalmente, provoca pérdidas de rendimiento en los cultivos o el deterioro progresivo de los ecosistemas.
El estudio de estos daños foliares, que aparecen como manchas en la superficie de las hojas, evalúa el grado de exposición de una planta al ozono. Por lo tanto, algunas especies particularmente sensibles al contaminante, tales como el tabaco, se utilizan como bioindicadores.
Umbrales legislados y niveles registrados
El vigente Real Decreto 102/ 2011 relativo a la mejora de la calidad del aire y la Directiva 50/2008 relativa a la calidad del aire ambiente y a una atmósfera más limpia en Europa, establecen los siguientes umbrales para el ozono troposférico:
El Sistema Integral de Vigilancia, Predicción e Información de la Calidad del Aire del Ayuntamiento de Madrid cuenta actualmente con 14 estaciones en las que se miden en continuo los niveles de ozono.
La legislación establece el valor objetivo para la protección de la salud humana como el máximo de las medias octohorarias en 120 µg/m3 que no deberá superarse en más de 25 ocasiones en un promedio de 3 años. El cumplimiento del valor objetivo se verificará a partir del año 2010. Es decir, los datos correspondientes al año 2010 serán los primeros que se utilizarán y para su cálculo. Se muestran a continuación, las superaciones del valor objetivo del periodo 2013-2015 de las estaciones de la red así como el número de superaciones a lo largo de 2015.
Superaciones del valor objetivo
Superaciones del umbral de información
En la siguiente tabla se resumen la cantidad de días, horas y número de estaciones en las que se ha superado el umbral de información durante el periodo 2010-2015 en la ciudad de Madrid.
En el siguiente cuadro se muestra en más detalle las 142 superaciones del umbral de información de ozono durante el año 2015 en la ciudad de Madrid.
La figura siguiente se muestra en detalle los niveles de ozono alcanzados en todo el territorio español en el año 2015:
Evolución del ozono durante los últimos años
A continuación se aporta información sobre la evolución de este contaminante en los últimos años en todo el territorio español.
La ligera tendencia positiva de las concentraciones urbanas de ozono que se detecta en los últimos años estaría asociada a la reducción de las emisiones en este periodo, entre otros motivos, debido a la caída de la actividad asociada a la crisis económica. Pero ambos factores, la química no lineal del ozono y esta tendencia positiva, no explican por sí solos los episodios de ozono en la ciudad de Madrid de 2013, 2014 y 2015, sino que también han influido factores meteorológicos.
La investigación realizada por el CEAM (Centro de Estudios Ambientales del Mediterráneo) concluye que en 2013 y 2015 los episodios se registraron en periodos con “temperaturas anormalmente altas y velocidades de viento anormalmente bajas, condiciones desfavorables para la dispersión de contaminantes y en cambio favorables para la formación y la acumulación del ozono”. En concreto, se registraron temperaturas superiores a 40 ºC que pudieron frenar el desarrollo de la circulación local del viento, cuando lo habitual es que el viento inducido por el calentamiento de la ladera sur de la sierre de Guadarrama disperse la pluma de contaminación de Madrid hacia el Norte. También supuso un aumento de los compuestos volátiles, que son precursores. Respecto al episodio de 2014, se atribuye a una emisión de origen incierto que afectó solo a las estaciones situadas en una zona concreta de la ciudad.
El aumento del ozono en las zonas urbanas ha sido constatado tanto por el proyecto CONOZE del CEAM como por la Agencia Europea de Medio Ambiente, que lo atribuye a la reducción de los precursores. Si a esta tendencia se suma la situación geográfica de España, con mayor incidencia solar que otros países y una previsión de un aumento de las olas de calor a causa del cambio climático, es previsible que haya más episodios como los de 2013 y 2015.
Las acciones del Ayuntamiento de Madrid para tratar de disminuir la contaminación por ozono se establecen en el Plan de Calidad del Aire, a través de medidas enfocadas especialmente a la reducción de las emisiones de tráfico, fuente tanto del dióxido de nitrógeno como de otros contaminantes como pueden ser los compuestos orgánicos volátiles, los dos precursores de ozono troposférico.
Además el Ayuntamiento de Madrid debe informar a los ciudadanos con el objeto de minimizar la exposición de la población y llegar al mayor número de personas potencialmente vulnerables (ancianos, niños y personas con afecciones respiratorias). El sistema de información es amplio (página web permanente actualizada, sistema de alertas SMS gratuito) y además, en colaboración con Madrid Salud a través del sistema de informadores clave que se ha puesto en marcha y que permite llegar a un mayor número de ciudadanos.