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Patrulla de smog
Mientras su avión aterriza, el profesor del MIT y premio Nobel Mario Molina se asoma por la ventana y observa cómo el cielo cambia de azul a marrón. Una densa nube de humo y polvo amenaza la ciudad de abajo, y Molina puede ver decenas de automóviles, camiones y autobuses arrojando gases de escape al cielo. Una vez en el suelo, sale e inmediatamente siente que le arden los pulmones. Apenas puede distinguir el anillo de montañas en el horizonte brumoso. Entonces Molina sabe que está en la Ciudad de México, su ciudad natal y una de las ciudades más contaminadas del mundo.
Esta escena se repite muchas veces al año. Molina realiza viajes frecuentes a la Ciudad de México para estudiar estrategias efectivas de control de la contaminación del aire. Es uno de los líderes de un equipo de investigación extraído del Programa Integrado de Contaminación del Aire Urbana, Regional y Global del MIT, que está dirigido por su esposa, Luisa, la Escuela de Salud Pública de Harvard y otras instituciones de EE. UU., México y Europa. Con fondos del MIT, el gobierno mexicano y la National Science Foundation, los investigadores están midiendo la contaminación de diferentes fuentes y en diferentes áreas de la ciudad y utilizando esta información para ayudar a elaborar enfoques de control de la contaminación. Su objetivo es encontrar soluciones viables para la Ciudad de México y utilizarlas como modelo para combatir la contaminación del aire en otras megaciudades.
El lío en la Ciudad de México
Con casi 20 millones de habitantes, la Ciudad de México es la segunda área urbana más grande del mundo (después de Tokio). Allí coexisten más de 3,5 millones de vehículos y unas 35.000 industrias, que producen miles de toneladas de contaminantes cada día. Debido al clima cálido y la gran altitud, los contaminantes se acumulan en el valle, atrapados por las montañas circundantes, y la luz solar los transforma químicamente en otros compuestos más peligrosos que se acumulan en la atmósfera y forman smog. A diferencia de las grandes ciudades de los Estados Unidos, en las que las concentraciones de ciertos contaminantes exceden los límites aceptables solo unas pocas veces al año, la Ciudad de México excede esos límites casi 300 días al año. La ciudad se asfixia.
Hace unas décadas, el problema era aún peor. Para combatirlo, el gobierno mexicano llevó a cabo una agresiva campaña de gestión de la calidad del aire durante la década de 1990, reduciendo significativamente la contaminación y los niveles de compuestos tóxicos, como el plomo utilizado en el combustible. Sin embargo, algunas de las medidas de control propuestas eran demasiado caras de implementar. Como resultado, la población todavía está expuesta a concentraciones peligrosas de contaminantes en el aire.
El problema no tiene una solución única e inmediata. Las estrategias eficaces deben equilibrar los factores económicos, sociales y tecnológicos, ya que medidas como las restricciones a la circulación de vehículos tienen un impacto directo en la economía y la movilidad de las personas. El desafío es hacer que la contaminación disminuya mientras la ciudad sigue creciendo, dice Molina, quien ganó el Premio Nobel de Química en 1995 por ayudar a revelar que los gases de clorofluorocarbonos, que antes se usaban como propulsores en latas de aerosol y como refrigerantes en acondicionadores de aire, eran destruyendo la capa de ozono de la tierra.
La investigación del smog llevada a cabo por el grupo de Molinas es la base para el aspecto de planificación estratégica de un programa de gestión de la calidad del aire de 10 años para la ciudad. El grupo está ayudando a los legisladores mexicanos a responder preguntas como: ¿Qué mejoras son económicamente viables y no afectarán la productividad y la movilidad? ¿Qué contaminantes y fuentes deberían ser el objetivo? ¿Debería el gobierno imponer restricciones sobre la antigüedad de los vehículos, cambiar la composición de los combustibles o cerrar las plantas industriales cercanas a la ciudad? Para ayudar a responder estas preguntas, el equipo utilizará los datos que ha recopilado sobre contaminantes para mejorar su modelo de computadora atmosférica, que simula la química del aire y muestra lo que resultaría si se modificaran diferentes variables. Necesitamos una herramienta para evaluar qué harán las diferentes estrategias propuestas. Es una herramienta para responder preguntas hipotéticas, dice Molina, ahora profesor del Instituto. De esa forma podemos priorizar las medidas, encontrar las más eficientes.
México nunca antes había realizado una evaluación atmosférica como esta, según Adrin Fernández, director general de investigación sobre contaminación urbana, regional y global en el Instituto Nacional de Ecología, el brazo de investigación de la Secretaría de Medio Ambiente de México. Es la primera vez que hay tanta gente de diferentes áreas trabajando de manera coordinada para profundizar en las raíces del problema, dice Fernández.
Laboratorio móvil
El equipo del MIT comenzó su trabajo en 1999 realizando algunos estudios preliminares para evaluar diversas estrategias para el control de la contaminación del aire. Los investigadores intentaron utilizar su modelo informático para simular la química atmosférica, pero chocaron contra un muro: la falta de datos fiables sobre las fuentes de contaminación. Sin averiguar de dónde venía la contaminación, cuándo los contaminantes estaban en su peor momento durante el día y el año, y qué regiones de la ciudad sufrieron la peor contaminación, entre otros factores, tuvieron dificultades para evaluar los escenarios hipotéticos del control de la contaminación.
Esta necesidad de datos precisos llevó a una campaña de medición de campo integral de cinco semanas destinada a identificar los niveles y fuentes de contaminación con un grado de especificidad que nunca antes se había logrado. La campaña se completó la primavera pasada. Participaron más de 30 instituciones de Estados Unidos, México, Alemania, Suiza y Suecia. El esfuerzo requirió mucha coordinación logística y una gran cantidad de equipo sofisticado.
La principal de las herramientas de investigación fue una furgoneta que transportaba instrumentos de última generación por valor de 1,5 millones de dólares para identificar gases y partículas y medir sus concentraciones en tiempo real. (Los métodos convencionales de medición, en los que los filtros de papel se exponen a la contaminación y luego se analizan en un laboratorio, generalmente toman horas o incluso días). Este laboratorio móvil, desarrollado por Billerica, MA, Aerodyne Research, perseguía automóviles, taxis, camiones, autobuses y colectivos -microbuses de 22 plazas- para medir sus emisiones. La camioneta también estaba equipada con un receptor del Sistema de posicionamiento global, una cámara y un velocímetro, para que los investigadores pudieran correlacionar las emisiones medidas con las características de cada vehículo y con las condiciones de conducción.
Es como una cacería, dice Linsey Marr, un postdoctorado que participó en la campaña de campo. Conduce y cuando ve un vehículo que desea perseguir, intenta permanecer detrás de él, siguiéndolo lo suficientemente cerca para que otros vehículos no se interpongan en el medio. Los investigadores en la camioneta, uno al lado del conductor y tres en la parte de atrás, mantuvieron sus ojos en varias pantallas, vitoreando cuando se pusieron detrás de un camión diesel grande y sucio y apareció un pico en el gráfico que monitoreaba la concentración de dióxido de carbono. Esto significaba que estaban justo en la columna del camión.
Pero no siempre fue fácil perseguir a los contaminadores. Algunos camioneros sospechaban que los seguía una camioneta con extraños instrumentos sobresaliendo de ella. Se detuvieron a un lado de la carretera y se detuvieron. Y seguir a intrépidos taxistas por la Ciudad de México era casi inútil. Al final, uno de los investigadores tuvo que tomar un taxi y pedirle al conductor que, bueno, condujera despacio.
A veces, los investigadores estacionaron la camioneta durante uno o dos días en una región particular de la ciudad para obtener mediciones más precisas de esa área. Así construyeron un mapa detallado de la contaminación en la ciudad. La campaña de campo también implicó la toma de medidas en la sede del proyecto, que estaba ubicada a propósito en una zona muy contaminada. Los datos recopilados allí y en la camioneta contribuirán en última instancia a mejores predicciones de la química atmosférica.
Por John MacNeill.
Primeros resultados
Hasta ahora, las mediciones han revelado concentraciones extremadamente altas de contaminantes como el ozono y las llamadas partículas. En la estratosfera, el ozono bloquea la dañina radiación ultravioleta del sol, pero a nivel del suelo, es un gas tóxico que irrita los pulmones. Las partículas (partículas microscópicas de carbono y otros compuestos) son aún más peligrosas porque penetran profundamente en los pulmones y pueden causar enfermedades respiratorias graves. Una reducción del 10 por ciento en la concentración de partículas finas representaría un beneficio para la salud del orden de $ 2 mil millones por año en costos hospitalarios reducidos y pérdidas de productividad, según el grupo de la Escuela de Salud Pública de Harvard.
Además, los investigadores detectaron por primera vez ciertas sustancias químicas en el aire de la Ciudad de México. Estas sustancias tóxicas, que se forman cuando las emisiones de los vehículos de motor se descomponen en la atmósfera en presencia de la luz solar, antes solo se habían detectado en estudios de laboratorio. También observaron alguna actividad química inusual, rara vez vista en otras áreas urbanas, en un grupo de compuestos cancerígenos llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos.
Los miembros del grupo recién ahora están comenzando a analizar los cientos de gigabytes de datos que recopilaron. Con información precisa, esperan mejorar sus modelos de contaminación y proyectar escenarios para diferentes tipos de estrategias de control de la contaminación en la Ciudad de México. Por ejemplo, ¿cuál es el impacto de, digamos, mejorar el transporte público? ¿O hacer cumplir las regulaciones sobre la edad máxima de los taxis y microbuses? No estamos haciendo esto solo por la ciencia, dice Luisa Molina, quien coordinó la campaña de campo. Muchos de estos experimentos son preguntas impulsadas por políticas que queremos conocer.
En última instancia, los investigadores esperan que su trabajo en la Ciudad de México conduzca a una solución que pueda adaptarse a otras megaciudades contaminadas, particularmente a las de países en desarrollo. Muchas de estas ciudades, como São Paulo, Bangkok y Beijing, todavía están creciendo y no pueden permitirse el lujo de costosas investigaciones o medidas anticontaminación. El proyecto liderado por el MIT podría darles una comprensión del problema que nunca podrían ganar solos.
Pueden pasar varios años antes de que todos los resultados del proyecto de México estén disponibles y la población sienta los efectos reales. Pero Mario Molina confía en que la obra arrojará beneficios. Ya está sucediendo hasta cierto punto, dice. Solo estamos acelerando el proceso, asegurándonos de que funcione correctamente. Quizás dentro de unos años, cuando Molina vuelva a volar a su ciudad natal, la nube espesa y marrón que cubre la ciudad habrá desaparecido.