LA ATMOSFERA

La capa de gases que rodea nuestro planeta tiene características fundamentales para la vida en este pequeño barrio de la Vía Láctea (nuestra galaxia). Además de permitir la respiración, nos protege de los rayos nocivos del Sol pero nos facilita la energía solar fundamental para la vida, controla nuestro clima y, en definitiva, hace que la vida sea posible. Aunque la atmósfera se use como basurero ilimitado de gases, la atmósfera nos devuelve los daños. Conozcamos un poco más estos gases que circulan por nuestros pulmones.Los científicos dividen la atmósfera en varias capas:

• Troposfera: Es la capa de aire más cercana a la tierra y contiene casi todo el vapor de agua, las nubes y las tormentas. En ella la temperatura normalmente desciende con la altura ya que la fuente de calor principal es la radiación solar que despide el suelo. A cierta altura, que oscila entre los 10 y los 17 km. de altura sobre el nivel del mar, se alcanza la temperatura mínima (entre -40 y -80ºC). A ese nivel se le llama tropopausa y hay fuertes vientos (corrientes de chorro). Es en la tropopausa donde vuelan los aviones.
• Estratosfera: Es la capa que hay por encima de la tropopausa hasta la estratopausa, un nivel situado a 50-55 km. de altitud. A esa altitud la temperatura es similar a la del nivel del suelo, debido a la absorción de radiación ultravioleta del Sol por el oxígeno (O₂) y el ozono (O₃). La radiación ultravioleta rompe las moléculas de O₂ y los átomos aislados de O se combinan con otros O₂ formando O₃. Casi todo el ozono del planeta está en la estratosfera, por lo que aquí el aire es letal.

• Mesosfera: Se extiende desde la estratopausa hasta la mesopausa, otro mínimo de temperatura a los 80 Km. de altitud. Es una región ventosa y turbulenta.

El Sol es la fuente de energía principal del planeta, pues aporta el 99.97% de la energía que utilizan los seres vivos. Las otras fuentes son la energía geotérmica del interior de la Tierra, y la luz de las estrellas. Conviene no olvidar que la energía de los combustibles fósiles (petróleo, gas, carbón...) es energía solar almacenada por tejidos vegetales hace miles de años. El Sol, que es una estrella bastante constante, suministra diariamente en la superficie terrestre una energía de unos 342 W/m² (vatios en cada metro cuadrado), que puede llegar por poco tiempo hasta cerca de los 1368 W/m² (constante solar) cuando el Sol está justo en la vertical. En latitudes medias, los valores medios están entre 130 y 160 W/m². Si se lograra la absorción perfecta, para lograr 1 kW de energía solar habría que recogerla durante un día en un área de 6 a 8 m². Esos valores de energía solar influyen en el clima, como también lo hacen la distribución de tierras, mares y montañas, la rotación de la Tierra y la composición de la atmósfera.
Nuestra atmósfera es una mezcla de gases con partículas en suspensión (sólidas y líquidas). En su parte baja es eléctricamente neutra y está compuesta principalmente de moléculas (grupos de átomos fuertemente unidos), pero en las partes altas la atmósfera está ionizada y muchos de sus gases están en forma de átomos individuales o incluso asociados en radicales libres (como el radical hidroxilo, OH^). Sin tener en cuenta el vapor de agua, más del 99% del aire seco está compuesto de nitrógeno (N₂, 78%) y de oxígeno (O₂, 21%). El escaso 1% restante es, en su mayor parte, gas argón (Ar, 0.93%) y el resto son gases variados que si los enumeramos en orden decreciente a su porcentaje obtenemos la siguiente lista: dióxido de carbono (CO₂), neón (Ne), criptón (Kr), helio (He), hidrógeno (H₂), xenón (Xe), ozono (O₃) y radón (Rn).
Por supuesto, el vapor de agua está siempre presente en la atmósfera, especialmente en los 5 km. más bajos. El agua natural, H₂O, contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El hidrógeno puede aparecer en forma de algún isótopo: Hidrógeno ordinario o deuterio (D), el cual tiene un neutrón adicional. A veces aparece el isótopo tritio (T) que es radiactivo y su procedencia principal son las bombas atómicas y los ensayos con ellas que se hicieron en el pasado.
Cada uno de los constituyentes de la atmósfera tiene sus particularidades y si por alguna razón hay variaciones notables del porcentaje de estos gases, podemos hablar de contaminación. También puede haber contaminación por otras sustancias. Veamos algunos ejemplos de contaminación que tienen su origen habitual en diversas actividades humanas:

• El dióxido de carbono es un gas indispensable para la vida y con gran influencia en el clima aunque su presencia parezca escasa. La contaminación por dióxido de carbono está provocando cambios climáticos (efecto invernadero o calentamiento global), debido al abusivo uso de combustibles fósiles.
• El ozono es un gas incoloro que está principalmente presente por encima de los 15 Km. de altitud, afortunadamente, porque es muy tóxico para los humanos pero fundamental para protegernos de los rayos ultravioleta del Sol, los cuales dañan el ADN de las células. La escasez de este gas en las capas altas de la atmósfera (el famoso agujero de la capa de ozono) está provocando un aumento significativo de los casos de cáncer de piel y diversas afecciones oculares. Ciertas industrias pueden provocar contaminación por ozono, un gas que si se respira en pequeñas dosis reduce la función pulmonar y provoca tos, dolor en el pecho...
• El radón es un gas radiactivo de escasa peligrosidad, excepto en lugares donde su concentración sea mayor de la normal, como por ejemplo, cerca de desechos radiactivos.
• El dióxido de azufre (SO₂) es un gas incoloro que provoca afecciones respiratorias y cardiovasculares, llegando incluso a provocar la muerte. Los ancianos y los niños son los más afectados, pero también afecta negativamente a especies vegetales. Este compuesto es el principal responsable de la lluvia ácida ya que se convierte en ácido sulfúrico (H₂SO₄).
• El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, insípido e inodoro que reduce el aporte de oxígeno. En grandes concentraciones reduce la percepción visual, la destreza manual y la capacidad mental. También puede provocar la muerte por asfixia.
• El dióxido de nitrógeno (NO₂) es importante para la formación de ozono en la troposfera, pero si se respira irrita los pulmones, causa bronquitis y neumonía, reduciendo la resistencia a las infecciones respiratorias. La fuente principal de óxidos de nitrógeno (NO y NO₂) es el transporte (automóviles, aviones...). Al formar ácido nítrico (HNO₃), también contribuyen a la lluvia ácida.
• El plomo (Pb) es un metal que se libera a la atmósfera o al ciclo hidrológico en ciertas actividades humanas, incorporándose a la cadena alimenticia. Como otros metales pesados (mercurio, cadmio...) su efecto es acumulativo y el plomo que se ingiere o se inhala no se elimina. Por eso, se han encontrado grandes cantidades de metales pesados en la carne y tejidos de animales carnívoros, como los atúnidos (atún, bonito, melva...) y los peces espada. En concentraciones altas provoca retardo mental y trastornos del comportamiento (locura, saturnismo), así como hipertensión arterial y afecciones cardíacas. En dosis bajas provocan alteraciones del sistema nervioso central en niños y fetos.
• El flúor (F) también es acumulativo y afecta negativamente a la salud. Se ha demostrado que el flúor en cantidades bajas afecta mucho peor a las plantas que a los animales, provocando daños observables en flores y frutos. Las cantidades de flúor absorbidas por las plantas se acumulan en los animales que las ingieren dándose casos de fluorosis.
• El metano (CH₄) suele ser el principal integrante del gas natural y es otro gas que provoca el efecto invernadero. Es un gas inodoro, combustible y explosivo que se genera, por ejemplo, en los basureros por la descomposición anaerobia. También se emite metano en las minas de carbón, tuberías de gas, pozos petroleros... y también se forma en grandes cantidades en el estómago de los rumiantes, por lo que se piensa que una de las causas del aumento de este gas en la troposfera es el aumento de la ganadería a nivel mundial debida al aumento del consumo de carne en los países industrializados.

Veamos en un vistazo las principales fuentes de la contaminación atmosférica:

• Fuentes naturales: Aquí incluimos las erupciones volcánicas, la radiactividad natural y los incendios forestales cuando son por causas naturales, aunque la mayoría de las veces está detrás la mano del hombre.
• Fuentes domésticas: Históricamente la causa más importante ha sido el calentamiento de espacios, aunque poco a poco la calefacción eléctrica transfiere los problemas a un lugar diferente, es decir, al lugar donde se produce esa electricidad. La eliminación de residuos también genera contaminación de amplias zonas terrestres y los desechos orgánicos producen metano y otros gases que contaminan la atmósfera. Otras fuentes no desdeñables son los productos de limpieza (disolventes, detergentes, ambientadores...) o las pinturas. Esos productos emiten sustancias tóxicas al aire que se respiran en grandes cantidades debido a que se trata de espacios cerrados. Para evitar este tipo de contaminación se debe reducir el uso de estos productos químicos y usar plantas de interior, que limpian parcialmente el aire. Los productos de jardinería (plaguicidas, fertilizantes...) suelen ser muy tóxicos y, en casi todos los casos hay formas ecológicas de conseguir los mismos efectos. Por ejemplo, el mejor abono es el compost, que puede fabricarse fácilmente.
• Fuentes industriales: Son fuentes muy centralizadas y suelen contaminar la atmósfera vertiendo gases a través de altas chimeneas. Veamos algunos ejemplos, cuya solución más inmediata es reducir nuestra dependencia de los productos que se fabrican:
  • Cualquier combustión a alta temperatura genera óxidos de nitrógeno, de los que hemos hablado. Aquí encontramos la fabricación de fertilizantes, explosivos...
  • La combustión de residuos fósiles genera óxidos de azufre, especialmente el carbón. Aunque las gasolinas no contaminan mucho con este gas, sí lo hace el proceso de obtención de tales gasolinas en las refinerías de petróleo.
  • La fabricación de papel suele usar cloro y emitir grandes cantidades de sulfuro de hidrógeno.
  • Casi cualquier industria genera óxidos de carbono. La metalurgia genera mucho CO y cualquier combustión genera CO₂. En este último punto destacan las centrales térmicas de producción de electricidad y la incineración de basuras, las cuales también emiten multitud de productos tóxicos (cenizas y diversas toxinas).
  • Los COV (Compuestos Orgánicos Volátiles) se vierten masivamente en industrias relacionadas con el petróleo y el gas natural, así como en la fabricación de pinturas, de plásticos y de productos de limpieza.
  • Las industrias químicas y metálicas (producción de plomo, hierro y acero) están entre las peores, emitiendo como ejemplo grandes cantidades de bario, berilio, boro y arsénico. También se emiten partículas (como los óxidos de hierro) que son tan pequeñas que son respirables. Aquí también se pueden incluir las emisiones de mercurio, plomo y cadmio de baterías.
• Fuentes comerciales: Las empresas de servicios públicos pueden ser muy contaminantes. Entre las empresas más contaminantes de la atmósfera están las empresas de limpieza en seco, las imprentas y las de pintura. Por otra parte, la industria de preparación y transporte de alimentos y otras como hoteles o escuelas generan multitud de residuos. Especialmente, el plástico al quemarse desprende cloro que acaba siendo ácido clorhídrico, el cual contribuye a la lluvia ácida.
• Fuentes agrícolas: Los plaguicidas e insecticidas son muy tóxicos y algunos se volatilizan, contaminando el aire llegando incluso a producir la muerte. Pero la contaminación se distribuye por el aire, afectando a lugares muy lejanos. Tanto en Europa como en Norteamérica hay algunos productos prohibidos, como el DDT, pero los expertos aseguran que aún hay muchos productos tóxicos que son legales. Además, también contribuyen a la contaminación de aguas superficiales y subterráneas. Algunos cultivos llenan el aire de partículas, como el algodón durante su procesamiento, lo cual provoca problemas respiratorios en las áreas cercanas.
• Fuentes ganaderas: El principal problema es la ganadería intensiva que concentra grandes cantidades de animales en poco espacio, generando multitud de residuos. El ganado vacuno es especialmente una fuente importante del metano atmosférico, gas de efecto invernadero, como se ha dicho anteriormente. Algunos científicos han advertido de lo peligroso que resulta que las sociedades industrializadas tiendan a comer más carne y menos vegetales: peligroso para la salud humana y la del planeta.
• Transporte: Este sector es extremadamente contaminante. Emite un tercio de las emisiones globales de COV, de óxidos de nitrógeno y de plomo, y más de dos tercios del CO. Las gasolinas sin plomo reducen el grave problema del plomo, pero no resuelven el grave problema del CO₂. Está muy demostrado que las emisiones de un motor dependen mucho de la forma de conducir, especialmente del número de rpm (revoluciones por minuto) del motor, lo cual depende de la velocidad. Lo más preocupante es que el sector del transporte tiende a efectuar cada año muchos más kilómetros. Por otra parte, las emisiones de motores diesel generan mayor NO₂ y mayor predisposición a padecer alergias, y es un hecho constatado que las alergias están creciendo vertiginosamente en los países industrializados.

El efecto invernadero hace que, como en un invernadero, la energía luminosa del sol calienta la Tierra y ésta emite su calor en forma de radiación infrarroja. Parte de esa radiación escapa al espacio exterior, pero otra parte no puede escapar ya que existen una serie de gases en la atmósfera que se lo impiden. Son los llamados gases de invernadero: dióxido de carbono (CO₂), vapor de agua, metano (CH₄), óxido nitroso, CFCs y otros halocarburos y otros gases menos importantes. Estas emisiones se han llamado emisiones de lujo, "porque son en buena medida el producto de un estilo de vida que está vedado a la mayoría de los países" (en palabras de los científicos Nebel y Wrigth). De esos gases el más preocupante es el dióxido de carbono ya que desde la revolución industrial el hombre está generando grandes cantidades de este gas, quemando carbón y petróleo. El efecto es sencillamente que está subiendo la temperatura del planeta y las consecuencias pueden ser diversas:

• Cambios climáticos: Más huracanes, disminución del hielo en los polos y en los glaciares y aumento del nivel de los océanos.
• Mayor aridez: Mientras las plantas necesitan más agua por sufrir más calor, hay menos agua líquida, mayor riesgo de incendios forestales y mayor sobreexplotación de los acuíferos. Las sequías se predicen nefastas mientras que también se predicen inundaciones.
• Desajustes en los ecosistemas: En el libro que escribió Miguel Delibes con su hijo se decía que "en promedio la aparición de las hojas de las plantas se ha adelantado 16 días y su caída se ha retrasado 13 días" y constataba varios casos en los que se adelanta la floración mientras que no se adelanta el nacimiento de los insectos que efectúan la polinización. El cambio climático también afecta a la extinción de especies y cambia la distribución de éstas: Mariposas mediterráneas en el centro de Europa, aves africanas en España, mueren los corales...
• Cambios en los ciclos: El hombre altera el ciclo del agua, el ciclo del nitrógeno y muchos más ciclos. ¿Hay límite en esas manipulaciones o podemos fabricar miles de productos químicos y contaminar con ellos sin control?
• Guerras y refugiados: Pudieran ser cada vez más graves las guerras por petróleo o por agua y pudieran provocarse muchos refugiados por esas guerras o por desastres ambientales o climáticos.

Miguel Delibes dice en el libro citado que "los políticos apenas hablan de cosas importantes" y la explicación es que ellos sólo piensan en su próxima reelección (cuando no directamente en enriquecerse). Pero todo lo dicho nos confirma en el hecho de que necesitamos reducir las fuentes de contaminación. Para ello hay dos vías que son igualmente imprescindibles: La legal y la personal. Las leyes y normas son necesarias para conseguir buenas prácticas. Por ejemplo, un buen transporte colectivo e imponer una tasa a los vehículos privados que circulen por ciertas zonas (como ya se hace en el centro de Londres), es un buen método de reducir la contaminación del transporte. También es necesaria la educación y concienciación de los ciudadanos que, en actos sencillos, podemos aliviar la contaminación atmosférica y mejorar nuestra salud: ¿Qué puedes hacer tú?
Piensa que, en España, el 30% de la contaminación tiene su origen en el consumo de electricidad (tu iluminación, tu aire acondicionado...), el 25% proviene de la industria (cemento para tu casa, papel para tus libros, cristal para tus ventanas...) y otro 25% proviene del transporte (tus viajes y transportes cotidianos, así como transportar todo lo que compras en tus tiendas). Piensa y decide tú mismo.
Referencias bibliográficas o electrónicas.

EcoArtículos: Artículos sobre Ecología

 http://www.lcc.uma.es/~ppgg/libros/ecoarticulos.html#atmosfera