image: Computational models of air quality have long been used to shed light on pollution control efforts in the United States and Europe, but the tools have not found widespread adoption in Latin America. New work from North Carolina State University and Universidad de La Salle demonstrates how these models can be adapted to offer practical insights into air quality challenges in the Americas outside the U.S. The research focuses on air quality in Bogotá, Colombia. view more
Credit: James East
Los modelos computacionales de calidad del aire se han usado tradicionalmente en Estados Unidos y Europa para orientar las estrategias de control de la contaminación del aire. Sin embargo, la adopción de estas herramientas en América Latina ha sido muy limitada. Un estudio de la Universidad Estatal de Carolina de Norte (NC State University) y la Universidad de La Salle en Bogotá demuestra que estos modelos pueden ser implementados para entender la calidad de aire y enfrentar los retos de contaminación en América Latina.
Los modelos de calidad del aire pueden servir en varias situaciones. Por ejemplo, se pueden emplear para identificar la contribución de las fuentes que emiten contaminantes a la atmósfera. También pueden usarse para predecir los cambios en la calidad del aire como resultado de implementar distintas medidas de control de contaminación.
"Históricamente ha sido muy baja la implementación de modelos computacionales de calidad del aire en América Latina", señala Fernando Garcia Menendez, profesor asistente de Ingeniería Ambiental en NC State University y autor de correspondencia del presente estudio. "Es importante promover el uso de este tipo de modelos en la medida que contribuyen a las autoridades ambientales en la búsqueda de estrategias efectivas y económicas para reducir la contaminación, en especial, en lugares con altos niveles de contaminantes en la atmósfera"
El desarrollo de los modelos de calidad del aire ha tenido lugar fundamentalmente en Estados Unidos y Europa, lo que dificulta su implementación en otros lugares del mundo como América Latina. Las particularidades de las ciudades latinoamericanas hacen que estas herramientas no sean directamente aplicables. Adicionalmente, en la región hay una escasez de recursos de cómputo y personal calificado en temas de modelación ambiental.
Por ejemplo, el acceso a inventarios de emisiones atmosféricos es normalmente limitado. Existen fuentes de contaminación que aún son importantes en ciudades latinoamericanas, como la resuspensión de materia particulado en vías sin pavimento, las emisiones de vehículos de carga con tecnologías obsoletas, un alto número de motocicletas, economías informales, entro otras. Con esto en mente, Garcia Menendez emprendió un proyecto de investigación con colaboradores de la Universidad de La Salle. El equipo de investigación implementó un sistema de modelación para reflejar la dinámica de la contaminación ambiental en Bogotá y estudiar los problemas de calidad del aire. Los colaboradores de La Salle recolectaron información que permitió evaluar la respuesta de los modelos.
"En este manuscrito explicamos las técnicas que usamos para modelar la calidad del aire en una ciudad latinoamericana de gran tamaño, como lo es Bogotá", comentó James East, primer autor del artículo y estudiante de doctorado en NC State. "No sólo se demuestra que la modelación es factible, sino también se presentan recomendaciones que pueden ser útiles para otras ciudades de la región con problemas similares."
Aunque el artículo se enfoca en la modelación de material particulado, los investigadores afirman que el modelo computacional puede usarse para investigar otros contaminantes. La exposición al material particulado ha sido vinculada a una amplia gama de problemas de salud, incluyendo enfermedades cardiacas y respiratorias.
En este estudio científico los investigadores encontraron que las fuentes de contaminación de material particulado más importantes en Bogotá son el polvo resuspendido de las vías y las emisiones de vehículos de carga. Sin embargo, al proyectar la calidad del aire al futuro, el estudio también señala la necesidad de implementar controles de emisiones adicionales a la pavimentación de vías y la renovación del parque vehicular.
En resumen, el sistema de modelación permitió explorar posibles soluciones a la contaminación del aire en un área metropolitana con más de 10 millones de habitantes
"Los resultados del estudio le serán de interés a autoridades ambientales locales y nacionales que buscan herramientas para mejorar la calidad del aire eficientemente en Bogotá y otras ciudades colombianas," dijo Jorge Pachón, coautor del artículo y profesor en la Universidad de la Salle.
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El artículo, "Air quality modeling to inform pollution mitigation strategies in a Latin American megacity," fue publicado en Science of The Total Environment. Juan Sebastian Montealegre también es coautor por parte de Universidad de la Salle. La investigación se llevó con apoyo económico de la compañía colombiana de petróleos Ecopetrol.
Journal
The Science of The Total Environment