WASHINGTON, 18 de agosto de 2025 — Las olas de calor son cada vez más frecuentes, intensas y prolongadas. Estos periodos prolongados de altas temperaturas son especialmente peligrosos en los lugares que ya son cálidos, como Texas. Según el Departamento de Servicios de Salud del Estado de Texas, en 2023, más de 300 personas murieron en Texas a causa del calor, la cifra más alta desde que el estado comenzó a registrar estas muertes en 1989. Los investigadores descubrieron que puede que no sean solo las temperaturas las que hacen que las olas de calor sean peligrosas, sino también el aumento de los contaminantes atmosféricos relacionado con el calor.
Bianca Pamela Aridjis-Olivos, estudiante de posgrado en química atmosférica y aerosoles en la Universidad Texas A&M, presentará los resultados de su equipo en la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS). El encuentro de otoño de 2025 de la ACS, que se realizará del 17 al 21 de agosto, incluirá unas 9000 presentaciones sobre diversos temas científicos.
En 2023, cuando el calor intenso azotaba Texas, Aridjis-Olivos comenzó a trabajar con su mentor académico, Renyi Zhang, y sus colegas en el Centro de Química Atmosférica y Medio Ambiente (CACE) de la Universidad Texas A&M. Puesto que se prevé que las olas de calor se intensifiquen en todo Estados Unidos en los próximos años, el equipo del CACE se propuso determinar cómo afecta el calor extremo la química atmosférica y la calidad del aire.
Los investigadores diseñaron y llevaron a cabo un estudio piloto sobre la química atmosférica durante la ola de calor que azotó Texas en agosto de 2024. Recogieron muestras de aire durante todo el día y la noche, desde el 5 de agosto hasta el 3 de septiembre, en el campus universitario de College Station, Texas, donde las temperaturas oscilaron entre los 90 y 106 grados Fahrenheit (32 y 41 grados Celsius). Además, la toma de muestras de aire se realizó cuando no había incendios forestales en las cercanías, lo que permitió aislar los efectos de la ola de calor sin la influencia del humo de los incendios forestales en la calidad del aire.
Los investigadores analizaron muestras de aire en busca de contaminantes que afectan la salud pública, como óxidos de nitrógeno, ozono, compuestos orgánicos volátiles (COV) y nanopartículas. Para este trabajo, utilizaron un conjunto de instrumentos sensibles para detectar gases traza y medir las propiedades de los aerosoles, como un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo con reacción de transferencia de protones (PTR-ToF-4000).
“Se lo puede considerar como una nariz extremadamente sensible”, explicó Aridjis-Olivos, y añadió que el PTR-ToF-4000 detecta los COV y “los marca suavemente para que puedan identificarse y pesarse en tiempo real”.
Los resultados mostraron niveles preocupantes de ozono, COV oxigenados y nanopartículas con alto contenido de ácido, cuya concentración aumentaba con la temperatura exterior. Los investigadores también observaron un aumento en los niveles de contaminantes atmosféricos creados por reacciones químicas en el aire provocadas por la luz solar. Cabe destacar que descubrieron que, durante las olas de calor, los árboles liberan más emisiones naturales de COV, entre ellas, el isopreno, un precursor del ozono, que podría ser perjudicial en lugares con abundante vegetación, como College Station.
“Realmente fue sorprendente comprobar cómo estas emisiones de los árboles aumentan durante las olas de calor e interactúan con la contaminación atmosférica”, afirma Aridjis-Olivos, en referencia a los numerosos robles de la región. “Por sí solas, las emisiones de los árboles no son peligrosas. Es cuando reaccionan con otras emisiones bajo una fuerte radiación solar que se produce un aumento del ozono y de los aerosoles orgánicos secundarios, que son peligrosos para la salud pública”.
Actualmente, los investigadores están analizando datos adicionales de su trabajo de campo realizado en agosto de 2024. Mientras tanto, ofrecen recomendaciones para mantenerse a salvo durante las olas de calor:
- Permanezca en interiores durante las horas de mayor intensidad solar (habitualmente entre el mediodía y las 4 p. m.), cuando las temperaturas y los niveles de ozono son más altos.
- Evite hacer ejercicio o trasladarse cerca de carreteras principales o zonas urbanas con alta concentración de ozono durante épocas de calor extremo.
- Preste atención al índice de calidad del aire local y adapte sus planes al aire libre teniendo en cuenta esta información, siempre que sea posible.
- Mantenga las ventanas cerradas para limitar la exposición a los contaminantes del aire exterior.
Si bien estos consejos pueden ayudar a corto plazo, los investigadores afirman que el progreso real depende de la comprensión de cómo el cambio climático afecta la química atmosférica y la calidad del aire, de modo que los científicos puedan predecir mejor la formación de contaminantes y proteger la salud pública.
La investigación fue financiada por la vicepresidencia de Investigación de la Universidad Texas A&M, la iniciativa de subvenciones iniciales ASCEND y el Centro de Química Atmosférica y Medioambiente (Center for Atmospheric Chemistry and the Environment).
Visite el programa de la ACS Fall 2025 para obtener más información sobre esta presentación, “Measuring gas-phase air pollutants during heatwave conditions” y otras presentaciones científicas.
###
La sociedad American Chemical Society (ACS) es una organización sin fines de lucro fundada en 1876 y aprobada por el Congreso de los Estados Unidos. La ACS se ha comprometido a mejorar la vida de todas las personas mediante la transformación del poder de la química. Su misión es promover el conocimiento científico, empoderar a la comunidad global y defender la integridad científica, y su visión es un mundo construido basándose en la ciencia. La Sociedad es líder mundial en la promoción de la excelencia en la educación científica y en el acceso a información e investigación relacionadas con la química a través de sus múltiples soluciones de investigación, publicaciones revisadas por expertos, conferencias científicas, libros electrónicos y noticias semanales periódicas de Chemical & Engineering News. Las revistas de la ACS se encuentran entre las más citadas, las más fiables y las más leídas en la literatura científica; sin embargo, la propia ACS no realiza investigación química. Como líder en soluciones de información científica, su división CAS se asocia con innovadores internacionales para acelerar los avances mediante la preservación, la conexión y el análisis de los conocimientos científicos del mundo. Las sedes principales de la ACS se encuentran en Washington, D.C., y Columbus, Ohio.
Los periodistas registrados pueden suscribirse al portal de noticias para periodistas de ACS en EurekAlert! para acceder a comunicados de prensa públicos y retenidos. Para consultas de los medios, comuníquese con newsroom@acs.org.
Nota para los periodistas: Notifique que esta investigación se presentó en una reunión de la American Chemical Society. La ACS no realiza investigaciones, sino que publica y difunde estudios científicos revisados por expertos.
Síganos: Facebook | LinkedIn | Instagram
Title
Measuring gas-phase air pollutants during heatwave conditions
Abstract
Climate change and air pollution are two interconnecting environmental crises that confront humankind in the 21st century and are closely tied to the variations in atmospheric compositions. Since pre-industrial times, rising greenhouse gases and aerosol levels have disrupted the Earth’s radiative balance, altered geochemical cycles, and impacted air quality and health. However, gas-to-particle conversion and changes in gas-phase composition remain poorly understood, as these interconnected atmospheric physicochemical processes continue to challenge efforts to predict future climate. The record-breaking 2023 heat waves in the southern U.S. highlight the urgent need to understand how extreme heat affects atmospheric chemistry, particularly NOx, O3, volatile organic compounds (VOCs), and secondary organic aerosols (SOAs). Recognizing this critical gap, a pilot field campaign program was developed and conducted in August 2024 in College Station, Texas, bringing together multiple research groups from the Center for Atmospheric Chemistry and the Environment (CACE) at Texas A&M. An Ionicon proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometer (PTR-ToF-4000), equipped with selective reagent ion sources (SRI), enables detailed gas-phase analysis of VOCs and their aerosol formation potential under heatwave conditions. Additionally, concurrent measurements of O3 and NOx provide insight into photochemical processes under extreme heat conditions, both of which are discussed in this presentation. This study aims to improve air quality management strategies and inform public health responses by deepening our understanding of the interactions between heatwaves, VOC emissions, and pollutant formation, ultimately contributing to enhanced preparedness and mitigation efforts.