La vegetación filtra partículas nocivas del aire, pero ¿cuántas?

ARRIBA: ISTOCK.COM, TBRADFORD

Hay desafíos prácticos para realizar un experimento controlado para probar los efectos de las plantas en la contaminación del aire local niveles Barbara Maher, investigadora ambiental de la Universidad de Lancaster en el Reino Unido, debe saber por un estudio que está realizando en cuatro escuelas primarias ubicadas en calles concurridas en las cercanías de Manchester, por ejemplo, ella y sus colegas tuvieron que alquilar costosos equipos de monitoreo de la calidad del aire. También tuvieron que incorporar a los administradores de las cuatro escuelas, lo que significaba esperar hasta que terminara la escuela para el verano para instalar las plantas, aunque el momento estaba lejos de ser ideal para recopilar datos. Al mismo tiempo que se plantaron las plantas el año pasado, el volumen de tráfico se redujo drásticamente debido a las vacaciones de verano, dice. 

Para Maher, sin embargo, valía la pena asumir estos desafíos porque ella ve las instalaciones vegetales que ella llama tredges, una combinación de árboles y setos, como una herramienta para combatir una emergencia de salud pública: la contaminación por partículas, que los estudios han relacionado con la muerte prematura, principalmente a través de sus efectos sobre el corazón, los pulmones y el sistema vascular. En su propia investigación, Maher ha encontrado los contaminantes incrustados profundamente en los tejidos humanos. Estas partículas pueden acceder a casi todos los órganos del cuerpo, donde es muy probable que estén causando mucho daño, dice ella. Si [los niños están] expuestos a impactos de salud tan dañinos desde sus primeros años, básicamente nuestras actividades están condenando a esos niños a una vida de mala salud y una vida de potencial subdesarrollado.

Se sabe que los árboles filtran parte de la contaminación por partículas, y Maher dice que espera que puedan implementarse para proteger a los escolares de los efectos nocivos de pasar sus días a solo unos metros de un desfile continuo de fuentes de emisiones. Ella y otros han descubierto que las hojas recogen y almacenan partículas del aire. Y cuando ella y sus colegas arrastraron abedules plateados en macetas hasta el borde de una carretera transitada cerca de su campus en Lancaster, vieron que los niveles de contaminación por partículas dentro de las casas justo detrás de los árboles se redujeron en más del 50 por ciento.

Si bien no reemplazan la reducción de las emisiones en sí mismas, dice Maher, las treguas podrían ser una medida provisional que en realidad puede marcar una diferencia medible casi de inmediato. Su nuevo estudio tiene como objetivo mejorar las condiciones del aire para los niños en las escuelas seleccionadas y probar diferentes configuraciones de treged para informar esfuerzos similares en el futuro.

Un treged instalado por Mahers groupbarbara maher

Sin embargo, en la literatura en su conjunto, el la evidencia de los árboles como filtros de contaminantes no es tan dramática o clara como en la investigación anterior de Maher. Algunos estudios de modelado han sugerido que a medida que los árboles crecen sobre las carreteras de alto tráfico, pueden crear cañones en las calles donde los contaminantes quedan atrapados por el aire estancado, lo que empeora la calidad del aire local. Además del tamaño de los árboles, factores como la especie e incluso la frecuencia de las precipitaciones afectan a la capacidad de filtración de las plantas.

En un estudio publicado el año pasado, Steven McNulty, del Departamento de El Centro Climático Regional del Sudeste Agrícola en Carolina del Norte y sus colegas de la Universidad Forestal de Beijing en China observaron de cerca la eficacia con la que diferentes intensidades y duraciones de lluvia simulada limpiaron las partículas de las hojas en las ramas que recolectaron de cuatro especies de árboles diferentes y un arbusto en Beijing. . Para ser un buen filtro, explica McNulty, debes asegurarte de tener una hoja que no solo pueda absorber las partículas, sino que también pueda limpiarse y reutilizarse. Sin el lavado de las partículas recolectadas, las hojas pierden su capacidad de purificar el aire a medida que sus superficies se llenan. El plátano (Platanus acerifolia) acumuló la mayor cantidad de partículas de las especies probadas, un resultado consistente con estudios realizados por otros grupos que encontraron que las hojas ásperas como los plátanos tienden a ser los mejores filtros. La textura de las hojas también afectó la forma en que las hojas se limpiaban con agua, con superficies más ásperas lavadas de manera más efectiva por ráfagas cortas e intensas de lluvia, y hojas lisas por lluvias prolongadas y suaves. McNulty dice que los investigadores probaron una amplia variedad de tipos de lluvia con la esperanza de que sus resultados puedan informar los planes de plantación no solo en Beijing relativamente árido, sino también en ciudades chinas con climas mucho más húmedos.

Estas partículas son capaces de obtener acceso a casi todos los órganos del cuerpo, donde es muy probable que estén causando mucho daño.

Barbara Maher, Universidad de Lancaster

Aunque su estudio pretendía proporcionar datos prácticos sobre el uso efectivo de los árboles como filtros, McNulty no se aventurará a adivinar cuántos árboles, en general, podrían estar reduciendo los niveles de contaminación por partículas en ciudades como Beijing. Esa es una pregunta compleja, dice, y el cálculo sería muy difícil de hacer.

Paul Monks, un químico atmosférico de la Universidad de Leicester que realiza estudios de modelos sobre los efectos locales de los árboles en la contaminación del aire, dice que no cree que las plantas filtren lo suficiente como para marcar una gran diferencia en la calidad del aire de las ciudades. Tendrías que reforestar grandes cantidades de áreas para incluso obtener efectos marginales, dice. En un estudio de 2017, Monks y sus colegas modelaron la calidad del aire en una parte del centro de Londres y descubrieron que las hojas de los árboles reducían la concentración localizada de partículas finas hasta en un 2 por ciento. Pero ese efecto fue eclipsado por el efecto de los árboles sobre el flujo de aire y, por lo tanto, la dispersión de la contaminación que, según la dirección y la velocidad del viento, podría mejorar o empeorar la calidad del aire.

Para Maher, el estudio de Monks ejemplifica lo que ella ve como un defecto común con los estudios de modelado: el uso de un valor demasiado bajo para la velocidad a la que se depositan las partículas en las hojas, lo que a su vez lleva a subestimar la capacidad de filtración de los árboles. El valor que [los estudios de modelado] usan convencionalmente es a menudo más de 10 veces más bajo que el valor que usamos, que hemos medido, dice ella. Monks reconoce que al usar un valor diferente para lo que se conoce como la velocidad de deposición, obtendrás un número ligeramente diferente, pero solo un poco, dice. El principal problema de confiar en las plantas como filtros es, dice, que solo hay una cantidad limitada de aire y, por lo tanto, de partículas que pueden entrar en contacto con las hojas.  

A pesar de sus diferencias, Monks dice que él piensa que construir una pared verde de vegetación para bloquear físicamente la contaminación fuera de las escuelas, por ejemplo, puede ser efectivo, siempre y cuando se haga de una manera que no atrape la contaminación. Y Maher está de acuerdo en que las barreras deben manejarse con cuidado para poder usarlas de manera efectiva para mitigar la contaminación. Su estudio actual tiene como objetivo llegar a lo que implica la gestión. Usando sensores a lo largo de las carreteras, así como en los patios de recreo y las aulas, el equipo comparará una escuela que no tiene vegetación adicional con tres escuelas plantadas con hiedra, cedro rojo occidental o una mezcla de cedro rojo occidental y abedul sueco. Una vez que los resultados estén en esta primavera, la escuela de control obtendrá el tipo de avance más efectivo. [Actualización, 25 de agosto de 2022: los resultados del estudio ahora se han publicado en Scientific Reports.]

Por su parte, Monks cree que el énfasis aún debe estar en detener la contaminación en la fuente. Él compara tratar de filtrar los contaminantes del aire por cualquier medio con revolver la leche en el café y luego tratar de sacarlo de nuevo. Hay muy, muy buenas razones para plantar árboles, y debemos plantar más, dice. Pero no pretendamos que eso va a resolver nuestro problema de contaminación del aire.

Shawna Williams es editora sénior de The Scientist. Envíele un correo electrónico a swilliams@the-scientist.com o sígala en Twitter @coloradan.

Esta historia es parte de una serie de The Scientist  sobre cómo los entornos naturales afectan la salud humana. 

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