El aire se constituye como una mezcla de gases que envuelve el planeta, fundamental para la vida en la Tierra. Permite realizar procesos esenciales como el suministro de oxígeno para respirar, el desarrollo de la fotosíntesis en las plantas, mediante el dióxido de carbono, o la protección contra la radiación solar. Su composición actual es Nitrógeno (N₂), que constituye el 78% aproximadamente del aire, seguido del Oxígeno (O₂), con un 21%. Asimismo, en el aire se encuentran otros gases menos abundantes como son el Argón (0,93%), el dióxido de carbono (0,04%) o vapor de agua (entre 0,1% y 4%).

Pero esta composición no estuvo siempre presente en la Tierra. De hecho, durante la primera mitad de nuestra historia, el planeta no tenía oxígeno. Hace aproximadamente 2.400 millones de años sucedió en la Tierra un fenómeno que marcó un antes y un después: la Gran Oxidación. Este proceso por el cual el oxígeno comenzó a acumularse a niveles significativos en el aire por primera vez, se originó mediante la actividad de microorganismos fotosintéticos, especialmente cianobacterias, que produjeron oxígeno como subproducto de la fotosíntesis.

Contaminación en el cielo de Madrid. FOTO: Sergio Cambelo (Flickr).

Antes de este fenómeno la atmósfera de la Tierra era rica en gases como el metano y el dióxido de carbono. Aunque el oxígeno fue letal para muchas bacterias en esta época de la historia de nuestro planeta, lo cierto es que dio lugar a la evolución de las formas de vida que aquí habitaban, entre las que nos encontramos nosotros/as.

¿Dónde se encuentra el origen del estudio del aire?

Siglos después de este fenómeno terrestre, el aire se convertiría en el objeto de estudio de los primeros pensadores, fascinados por desentrañar los misterios de aquello que nos mantiene vivos. Para conocer a los primeros humanos que consideraron el aire como objeto de estudio es necesario remontarse a la mitología griega. La fascinación de los antiguos griegos por los elementos naturales se ve representada en figuras como Gaia, la diosa de la Tierra; Uranos, dios del Cielo; o Pontos, del mar, descritos en Teogonía, obra escrita por Hesíodo en el siglo VIII a.C. Fue en estos momentos cuando los famosos pensadores de la época comenzaron a declarar cuáles eran los elementos primarios de la Tierra para dar respuesta a las dudas que surgían sobre el mundo que les rodeaba:

• Para Heráclito era el fuego.
• Para Tales de Mileto era el agua.
• Para Anaxímedes era el aire.

Aunque el primer pensador que introdujo la idea de los cuatro elementos fue Empédocles, el filósofo griego Aristóteles le dio un enfoque sistemático a esta idea, argumentando que un elemento podría transformarse en otro mediante cambios en sus cualidades, explicando fenómenos naturales como el ciclo del agua. Asimismo, propuso un quinto elemento al que llamó ‘quintaesencia’, que no se encontraba en la Tierra, sino en el espacio, formando el material de los cuerpos celestes.

Esta concepción del aire marcó el punto de partida para el estudio de la atmósfera, pasando de una concepción filosófica al ámbito de la ciencia. Años más tarde, científicos como Robert Boyle y Antoine Lavoisier contribuyeron activamente al avance del estudio del aire.

Esta concepción del elemento que nos ocupa marcó el punto de partida para el estudio de la atmósfera, pasando de una concepción filosófica al ámbito de la ciencia. Años más tarde, científicos como Robert Boyle y Antoine Lavoisier contribuyeron activamente al avance del estudio del aire.

Este interés histórico por el medioambiente contrasta con la crisis actual de contaminación atmosférica, por lo que hoy, el conocimiento acumulado sobre el aire no solo explica su composición, sino también cómo se ha alterado su pureza, debido, principalmente, a actividades humanas como la quema de combustibles fósiles, la agricultura intensiva o la quema de residuos. Estas acciones impactan en la calidad del aire que respiramos, afectando la salud y el clima del planeta.

¿A qué se debe la contaminación del aire?

Comprender las razones que alteran la composición natural del aire es esencial para desarrollar estrategias efectivas que permitan reducir sus efectos negativos sobre la salud humana, la biodiversidad y el medioambiente. Identificar las fuentes principales facilita la implementación de políticas y tecnologías más sostenibles, como el uso de energías limpias o sistemas de transporte menos contaminantes. Además, los estudios científicos que analizan el estado de la contaminación mediante estrategias de medición de gases, partículas y otros contaminantes, no solo permiten conocer su impacto inmediato, sino también predecir sus implicaciones a largo plazo, como el cambio climático o el aumento de enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Esta información puede resultar clave para la concienciación social, además de influir en el establecimiento de medidas globales que garanticen un futuro más saludable y sostenible. Pero, ¿por qué son necesarias estas medidas? ¿Es realmente preocupante el estado en el que se encuentra la atmósfera terrestre?

En Europa, tres de cada cuatro personas respiran aire contaminado y viven en zonas que no respetan los límites que la Organización Mundial de la Salud (OMS) establece para controlar la calidad del aire. Del mismo modo, la OMS afirma que más de siete millones de personas en el mundo mueren por afecciones cardiovasculares y respiratorias y que el 99% de las personas viven en zonas donde la contaminación del aire supera las directrices.

Para analizar cifras, es necesario conocer cuáles son los gases contaminantes más comunes, que pueden ser primarios, si proceden directamente de las fuentes de emisión, o secundarios si se han originado en la atmósfera a partir de procesos y reacciones de los contaminantes primarios. Según la Consejería de Sostenibilidad y Medio Ambiente de la Junta de Andalucía, los gases contaminantes más comunes son:

• Dióxido de azufre (SO₂): este gas proviene principalmente de la quema de combustibles fósiles en la industria y de las centrales térmicas.
• Óxidos de nitrógeno (NOx): estos gases son emitidos principalmente por el transporte (vehículos de combustión) y algunas actividades industriales. No solo son preocupantes para la salud, sino que también afectan a la formación de ozono troposférico.
• Ozono troposférico (O₃): se forma a través de la interacción entre (NOx) y compuestos orgánicos volátiles en presencia de la luz solar. La OMS indica que el ozono también puede producirse por equipos domésticos como los purificadores de aire portátiles.
• Material particulado: estas partículas finas inhalables, cuyo origen se encuentra en el tráfico y la construcción, penetran fácilmente en los pulmones, pudiendo causar enfermedades respiratorias y cardiovasculares.
• Compuestos orgánicos volátiles (COVs): se generan por diversas fuentes, como los solventes, las pinturas o las industrias químicas.

La OMS incluye en esta lista otros gases como el monóxido de carbono (CO), cuya fuente predominante son los vehículos de motor; el plomo, que se puede localizar en el polvo contaminado de productos como pinturas, cerámicas y gasolina; hidrocarburos aromáticos policíclicos, formaldehído, radón o carbono negro, entre otros.

Todos estos gases pueden ser inhalados por seres vivos, contaminando el aire y contribuyendo al calentamiento global, ya que estas fuentes de contaminación atmosférica emiten gases de efecto invernadero que tienen consecuencias sobre la salud del medioambiente y sus ecosistemas.

Infografía sobre los gases de efecto invernadero y el calentamiento global

¿Cómo se lleva a cabo la medición de la contaminación atmosférica?

Para conocer en profundidad y en tiempo real la calidad del aire en cada zona, existen numerosas herramientas de control y monitorización, como por ejemplo el índice Nacional de la Calidad del Aire (ICA), un instrumento que nos permite conocer cómo se encuentra la calidad del aire según las estaciones de medición de la red nacional de vigilancia de España. Mediante los datos extraídos, el ICA define seis categorías de calidad del aire: buena, razonablemente buena, regular, desfavorable, muy desfavorable y extremadamente desfavorable. En Andalucía, concretamente, disponemos de la Red de Vigilancia y Control de la Contaminación Atmosférica de Andalucía, encargada de analizar la presencia de contaminantes en la atmósfera. Además, la Consejería de Sostenibilidad y Medio Ambiente lanzó recientemente diez nuevos planes de mejoras de calidad del aire en la región, con el objetivo de reducir niveles contaminantes y establecer objetivos específicos para cumplir con los valores límite establecidos.

Asimismo, la ciencia trabaja en el desarrollo de programas de análisis que monitorizan la contaminación ambiental. Entre ellos, destaca un proyecto de ciencia ciudadana de la Fundación Ibercivis, el Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), en el que ha participado la Fundación Descubre, que utiliza plantas de fresas como controladores de metales pesados: “Las plantas son, a través de sus hojas directamente en contacto con el aire, estaciones de monitorización de la contaminación ambiental. A lo largo del tiempo se acumulan en sus hojas partículas que están presentes en el aire. Aplicando técnicas biomagnéticas podemos identificar qué compuestos están en las hojas y por tanto en el aire. Y haciendo un estudio agregado analizar la concentración de contaminantes en el aire de España”, explica el investigador principal de este proyecto, Enrique Navarro (IPE-CSIC). Otro ejemplo son las nanopartículas que en 2021 desarrollaron investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA) junto a un equipo de científicos de Aveiro y Bratislava que se encargan de absorber gases contaminantes en espacios cerrados al recibir luz.

Un proyecto de Ciencia Ciudadana utiliza plantas de fresas como controladores de metales pesados.

Estos instrumentos son esenciales para avanzar hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Concretamente, el ODS 3 (Salud y bienestar) y el ODS 11 (Ciudades y comunidades sostenibles) destacan la importancia de garantizar aire limpio para proteger la salud y construir espacios urbanos más sostenibles, subrayando que un aire más limpio no solo beneficia al medioambiente, sino también a las personas y su calidad de vida. Mediante los esfuerzos comunes se pueden lograr avances en la lucha contra la contaminación.

¿Existen soluciones para combatir la contaminación del aire?

Aunque sí existen estrategias que se pueden llevar a cabo para reducir significativamente sus efectos, estas requieren un enfoque coordinado entre gobiernos, empresas y ciudadanos. La solución, por tanto, pasa por el desarrollo de normativas que controlen la contaminación y el uso de fuentes de energías alternativas como la eólica.

Una de las normativas más recientes se aprobó en abril de 2024, cuando el Parlamento Europeo reconoció nuevas normas para mejorar la calidad del aire en la Unión Europea. En esta ley se fijaban objetivos más estrictos para peligrosos contaminantes como las partículas, el dióxido de azufre o el ozono, entre otros, para que el estado del aire que respiramos sea menos perjudicial para la salud y los ecosistemas naturales. Dentro de esta normativa, los países de la UE deberán vigilar contaminantes que hayan demostrado tener efectos perjudiciales para la salud y el medioambiente y deberán, del mismo modo, crear hojas de ruta sobre la salida del aire donde se establezcan medidas a corto y largo plazo que cumplan con los límites establecidos.

Además, la Unión Europea también ha creado el plan de acción “Contaminación Cero”, fijando como finalidad la reducción de la contaminación del aire y suelo para 2050 a unos niveles que no sean perjudiciales para la salud y los ecosistemas naturales. En España también se están desarrollando estrategias para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero, como el establecimiento de zonas de bajas emisiones. La Ley 7/2021, de 20 de mayo, de cambio climático y transición energética, establece la obligación para municipios de más de 50.000 habitantes, territorios insulares y municipios de más de 20.000 habitantes, cuando se superen los valores límite, de establecer zonas de bajas emisiones.

Paisaje natural sin contaminación / Freepik

Por otro lado, otra de las soluciones que mejorarían los valores de contaminación del aire es el uso de la energía eólica, una de las fuentes de generación eléctrica más limpias y sostenibles que evita el empleo de combustibles fósiles. Además, esta energía genera cero emisiones directas, ya que no produce dióxido de carbono (CO₂), óxidos de azufre (SOₓ), óxidos de nitrógeno (NOₓ), ni partículas finas, todas estas responsables de la contaminación atmosférica y de problemas respiratorios en humanos. Actualmente hay en Andalucía 161 parques eólicos con un total de 3.637,0 MW instalados, que, funcionando a pleno rendimiento generarían durante un año la electricidad que consumen más de 1.900.000 viviendas, tal y como indica la Junta de Andalucía. La 28º conferencia de las Naciones Unidas sobre el cambio climático (COP28), celebrada en diciembre de 2023, destacó especialmente la importancia de la progresiva sustitución de las energías fósiles por fuentes limpias y renovables.

Con esfuerzos globales concertados, la calidad del aire puede mejorar. Aunque los desafíos son enormes debido a la escala del problema y la rapidez con a que debemos actual, no se trata de un escenario ‘sin retorno’ ya que hay razones para pensar aún de manera optimista:

• Avances tecnológicos: la transición energética es posible debido al auge de las energías renovables como la eólica, la solar o las nuevas tecnologías que producen energía a través de las plantas. Asimismo, cada vez son más las personas que disponen de vehículos eléctricos.
• Regulaciones ambientales: normativas como el plan de acción ‘Contaminación Cero’ de la Unión Europea o el Acuerdo de París comprometen a los países a cumplir con los objetivos establecidos en relación a las emisiones de gases.
• Mayor conciencia pública: las mejoras en la calidad del aire solo podrán mantenerse con el compromiso ciudadano. Los gobiernos cada vez incluyen más a la participación ciudadana en su gestión y la sociedad cada vez conoce más las consecuencias de sus actos en el medioambiente.

Energía eólica / Freepik

Estos puntos positivos se contraponen a desafíos claves como la dependencia de los combustibles fósiles, la desigualdad en el crecimiento urbano, las consecuencias del cambio climático y los intereses políticos y económicos en la transición energética. Por lo tanto, si bien es cierto que no estamos en un punto sin retorno, el tiempo de actuación es limitado. Un esfuerzo global alineado podría contribuir positivamente a una mejor calidad del aire y, por tanto, a una mejora en la salud del planeta y de sus habitantes.

* Imagen de portada: Imagen de Ralf Vetterle en Pixabay