Quemas de biomasa en Venezuela afectan calidad del aire en Colombia

Por primera vez en el país, un estudio demostró que en la quema de biomasa en el vecino país está parte del origen de las alertas por contaminación ambiental en ciudades colombianas como Bogotá, Medellín y Bucaramanga.

El estudio demostró que las concentraciones de partículas observadas en Arauca y Yopal, ocasionadas por quemas de biomasa en Venezuela, fueron de hasta 112 μg/m3. Álvaro David Tatis Bautista.

A mediados de febrero Bogotá afrontó una inédita emergencia ambiental: la primera alerta amarilla por contaminación del aire, lo cual obligó a los capitalinos a acatar una serie restricciones en el uso de sus vehículos e implementar el uso de tapabocas en al menos seis localidades.

Según el Distrito, la explicación de esta emergencia estuvo relacionada con una serie de condiciones meteorológicas desfavorables causadas por una inversión térmica que hace que en el aire se mantengan partículas nocivas como las generadas tanto por los incendios forestales registrados en Bogotá y Cundinamarca como por las quemas de sabana presentadas en los Llanos Orientales, incluso los venezolanos.

Al parecer la quema de biomasa proveniente del vecino país sería parte del origen de las alertas por contaminación ambiental en algunas ciudades colombianas, pues además de Bogotá también está afectando a Medellín y Bucaramanga, debido a que el material particulado y otros contaminantes atmosféricos generados por estas quemas son arrastrados por los vientos alisios, que van de oriente a occidente e impactan regiones de la cordillera Oriental, incluso de la Central.

Aunque desde hace varios años se intuía que las quemas en los Llanos colombo-venezolanos impactaban la calidad del aire del país, estos efectos no se habían demostrado ni cuantificado, y se desconocía completamente su impacto en ciudades fronterizas como Arauca, o aún más distantes de la frontera como Yopal.

Meses atrás, investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) analizaron las mediciones de material particulado (PM) y ozono en Arauca y Yopal, ciudades con poca actividad industrial y de tráfico vehicular, y exploraron su relación con incendios en las sabanas venezolanas del Orinoco.

A partir de este estudio, que empezó como una investigación de clase en el Doctorado en Ingeniería Química, los resultados de las concentraciones de PM10 (material particulado menor a 10 micras) y ozono fueron sorprendentemente altas, según el profesor Rodrigo Jiménez, de la Facultad de Ingeniería de la UN, director del proyecto de investigación, quien explica que “las concentraciones medidas estuvieron muy por encima del estándar colombiano de calidad del aire para PM10 (75 μg/men un tiempo de exposición de 24 horas).

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el PM10 es un indicador representativo de la contaminación del aire. En general estas partículas son una mezcla de sólidos y líquidos de sustancias orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire, que pueden penetrar y alojarse profundamente dentro de los pulmones, causan enfermedades respiratorias, cardiovasculares, neurológicas, diabetes y aumento de riesgos en el embarazo y para los recién nacidos.

Las concentraciones promedio de PM10 observadas durante las 24 horas en las dos ciudades fueron de hasta 112 μg/m3, un resultado inesperadamente alto para ciudades pequeñas. “Estas concentraciones son similares a las observadas en Bogota durante los episodios de calidad del aire . Lo más sorprendente fue que estando a 300 km de distancia, la variación de la contaminación en Arauca y Yopal fue muy similar, lo que indica un origen común”, señala el profesor Jiménez.

En meses con pocas quemas, las dos ciudades tuvieron concentraciones diarias de PM10 de alrededor de 35 µg/m3 como resultado de emisiones locales y regionales distintas a la quema de biomasa.

Incendios forestales en Venezuela

Para el estudio, la Corporación Autónoma Regional de la Orinoquia (Corporinoquia) realizó mediciones del aire ambiente de estas dos poblaciones entre abril y mayo de 2015, justo después del final de la estación seca en Colombia, pero cuando todavía existía gran actividad de incendios en Venezuela, donde la temporada seca es más larga.

“Mientras que en Colombia la temporada seca va entre diciembre y mediados de marzo, con un pico de actividad de quemas en febrero, en Venezuela empieza a finales de noviembre y se extiende hasta abril”, afirma Andrea Juliana Hernández, estudiante del Doctorado en Ingeniería Química, cuyo tema central de investigación es la quema de biomasa en la Orinoquia.

Además de los datos de 2015 también se utilizaron los de una campaña de medición más reciente realizada por la misma Corporación, tomadas entre septiembre y diciembre de 2017. “Utilizamos estas mediciones como línea de base para PM10 y ozono, es decir de concentraciones aumentadas por una multitud de fuentes de emisión, pero no por quema de biomasa”, indica el docente Jiménez.

El estudio se originó por la solicitud de la ingeniera Ana María Hernández, responsable en el Ideam de la calidad del aire en el país, de una revisión de las mediciones hechas por Corporinoquia, información que fue cuidadosamente analizada por la estudiante Hernández y por Luis Alberto Morales, doctorando en Ingeniería Química de la UN.

“Para comparar la importancia relativa de las emisiones regionales de PM10 utilizamos tanto las estimaciones de las emisiones globales en base de datos como las nuestras y calculamos las de PM10 originadas por la producción de petróleo y la agricultura en los Llanos colombianos, y las comparamos con las de las bases de datos internacionales”, comenta la estudiante.

De las emisiones diferentes a la de quema de biomasa,

  • la agricultura contribuye con más del 80 %,

  • el transporte por carretera con el 10 %,

  • y menos del 5 % corresponde a la producción de petróleo y otros sectores industriales.

De otra parte, las emisiones debidas a la quema de biomasa son 10 veces más grandes que las otras emisiones agregadas.

Nueva herramienta para medir calidad de aire a corto plazo

La quema de biomasa en los Llanos colombo-venezolanos consume anualmente cerca de 3 millones de hectáreas, un área equivalente al 50 % de la zona sembrada en Colombia, y produce alrededor de 140.000 toneladas de material particulado, al menos 4 veces la emisión anual en Bogotá.

Con los conocimientos adquiridos durante su pasantía doctoral en la Universidad de Utah (Estados Unidos), la investigadora rastreó el origen de la contaminación: “utilicé el modelo de Transporte Lagrangiano STILT, que simula el transporte de parcelas de aire hacia atrás en el tiempo influenciados por el viento y su turbulencia. Con STILT calculé de dónde venía el aire que llegó a Arauca y Yopal. La mayoría de las emisiones provenían de los estados venezolanos de Apure, Barinas, Guárico, Anzoátegui, Monagas, Portuguesa y Cojedes”.

Durante la investigación también se desarrolló un indicador –derivado de la simulación lagrangiana– del impacto de los incendios en la calidad del aire, el cual se podría implementar como herramienta de alerta de la calidad del aire a corto plazo.

La información se cruzó con datos de satelitales de detección y caracterización de incendios: “para cada día de muestreo de PM10, seleccionamos los incendios detectados con una confianza superior al 70 %, que ocurrieron durante el día de muestreo y dos días antes, y con esta información realizamos varios cálculos para así evidenciar la relación entre las fuentes y las concentraciones medidas”, explica la doctoranda Hernández.

El estudio también evidenció incrementos inusitados de ozono debido a la quema de biomasa. “Mientras la concentración promedio de ozono troposférico (O3) en Arauca y Yopal entre septiembre y diciembre de 2017 fue de 60 a 70 µg/m³, valores considerados normales y moderados, la concentración en abril de 2015 alcanzó 120 a 150 µg/m³, niveles dañinos para salud, particularmente niños, y personas mayores y con enfermedades respiratorias”, indicó el investigador Morales.

Una alerta desapercibida

El doctorando Morales considera pertinente que las ciudades intermedias cumplan con los protocolos establecidos, los que ordenan monitorear periódicamente la calidad del aire, ya que los problemas de contaminación atmosférica no solo ocurren en las grandes urbes, como lo demostró el estudio.

Según los investigadores, dadas sus características transfronterizas, las autoridades ambientales regionales de Colombia deben desarrollar un sistema de vigilancia de la calidad del aire que, además del monitoreo estándar, incluya la detección remota de quemas de biomasa, tanto en Colombia como en Venezuela, y potencialmente una simulación de pronóstico casi en tiempo real. La reducción de la quema de biomasa es un tema muy complejo que requiere atención inmediata y de largo plazo.