¿Qué es la calidad del aire?

El aire limpio es esencial para una vida saludable, pero según la Organización Mundial de la Salud (OMS), casi el 99% de la población mundial respira aire que excede los límites recomendados de contaminación atmosférica. "La calidad del aire es una medida de la cantidad de cosas que hay en el aire, lo que incluye partículas y contaminantes gaseosos", dijo Kristina Pistone, científica investigadora del Centro de Investigación Ames de la NASA. La investigación de Pistone abarca áreas atmosféricas y climáticas, con un enfoque en el efecto de las partículas atmosféricas en el clima y las nubes. "Es importante comprender la calidad del aire porque afecta su salud y qué tan bien puede vivir su vida y continuar con su día", dijo Pistone. Nos sentamos con Pistone para aprender más sobre la calidad del aire y cómo puede tener un impacto notable en la salud humana y el medio ambiente.

¿Qué constituye la calidad del aire?
Existen seis contaminantes atmosféricos principales regulados por la Agencia de Protección Ambiental (EPA) en Estados Unidos: material particulado (PM), óxidos de nitrógeno, ozono, óxidos de azufre, monóxido de carbono y plomo. Estos contaminantes provienen de fuentes naturales, como el material particulado que se eleva a la atmósfera debido a los incendios y el polvo del desierto, o de la actividad humana, como el ozono generado por la luz solar al reaccionar con las emisiones de los vehículos.

¿Cuál es la importancia de la calidad del aire?
La calidad del aire influye en la salud y la calidad de vida. «Así como necesitamos beber agua, necesitamos respirar aire», afirmó Pistone. «Hemos llegado a esperar agua limpia porque entendemos que la necesitamos para vivir y estar sanos, y deberíamos esperar lo mismo del aire».

La mala calidad del aire se ha vinculado a efectos cardiovasculares y respiratorios en humanos. La exposición breve al dióxido de nitrógeno (NO₂), por ejemplo, puede causar síntomas respiratorios como tos y sibilancias, y la exposición prolongada aumenta el riesgo de desarrollar enfermedades respiratorias como asma o infecciones respiratorias. La exposición al ozono puede agravar los pulmones y dañar las vías respiratorias. La exposición a PM2.5 (partículas de 2.5 micrómetros o menos) causa irritación pulmonar y se ha vinculado con enfermedades cardíacas y pulmonares.

Además de sus impactos en la salud humana, la mala calidad del aire puede dañar el medio ambiente, contaminando las masas de agua mediante la acidificación y la eutrofización. Estos procesos matan las plantas, agotan los nutrientes del suelo y perjudican a los animales.

Medición de la calidad del aire: el índice de calidad del aire (ICA)
La calidad del aire es similar al clima: puede cambiar rápidamente, incluso en cuestión de horas. Para medir e informar sobre la calidad del aire, la EPA utiliza el Índice de Calidad del Aire de Estados Unidos (ICA). El ICA se calcula midiendo cada uno de los seis contaminantes atmosféricos principales en una escala de "Bueno" a "Peligroso", para generar un valor numérico combinado del ICA de 0 a 500.

“Por lo general, cuando hablamos de la calidad del aire, nos referimos a que hay elementos en la atmósfera que sabemos que no son buenos para que los humanos los respiremos constantemente”, dijo Pistone. “Por lo tanto, para tener una buena calidad del aire, es necesario estar por debajo de cierto umbral de contaminación”. Las localidades de todo el mundo utilizan diferentes umbrales para la “buena” calidad del aire, que a menudo depende de los contaminantes que mida su sistema. En el sistema de la EPA, un valor del ICA de 50 o inferior se considera bueno, mientras que de 51 a 100 se considera moderado. Un valor del ICA entre 100 y 150 se considera insalubre para los grupos sensibles, y valores superiores son insalubres para todos; se emite una alerta sanitaria cuando el ICA llega a 200. Cualquier valor superior a 300 se considera peligroso y se asocia frecuentemente con la contaminación por partículas de los incendios forestales.

Productos de investigación y datos sobre la calidad del aire de la NASA
Los sensores de calidad del aire son un recurso valioso para capturar datos sobre la calidad del aire a nivel local.
En 2022, el Grupo de Gases Traza (TGGR) del Centro de Investigación Ames de la NASA implementó la Tecnología de Sensores de Red Económica para la Exploración de la Contaminación (INSTEP): una nueva red de sensores de calidad del aire de bajo costo que mide diversos contaminantes. Estos sensores recopilan datos de calidad del aire en ciertas zonas de California, Colorado y Mongolia, y han demostrado ser ventajosos para monitorear la calidad del aire durante la temporada de incendios en California.

La misión de Investigación Aerotransportada y Satelital de la Calidad del Aire en Asia (ASIA-AQ) de 2024 integró datos de sensores de aeronaves, satélites y plataformas terrestres para evaluar la calidad del aire en varios países asiáticos. Los datos capturados por múltiples instrumentos en estos vuelos, como el Sistema de Medición Meteorológica (MMS) de la División de Ciencias Atmosféricas Ames de la NASA, se utilizan para perfeccionar los modelos de calidad del aire y pronosticar y evaluar las condiciones de la misma.

La NASA cuenta con una gama de satélites de observación terrestre y otras tecnologías para capturar y reportar datos sobre la calidad del aire. En 2023, la NASA lanzó la misión TEMPO (Emisiones Troposféricas: Monitoreo de la Contaminación), que mide la calidad del aire y la contaminación en América del Norte. La herramienta LANCE (Capacidad Casi en Tiempo Real para Observaciones Terrestres y Atmosféricas) de la NASA proporciona a los pronosticadores de la calidad del aire mediciones recopiladas a partir de una multitud de instrumentos de la NASA, en un plazo de tres horas desde su observación.

Para garantizar un ambiente con una calidad del aire saludable, podemos monitorear los datos de calidad del aire en tiempo real. Los siguientes sensores miden diferentes parámetros de calidad del aire.