Todo el mundo sabe que los automóviles contribuyen a la contaminación del aire. Y cuando la mayoría de las personas considera la fuente, el escape suele ser lo que viene a la mente.
Sin embargo, una nueva investigación dirigida por Reto Gieré de la Universidad de Pensilvania, que trabaja con colaboradores en todo el mundo, está ayudando a iluminar a otro culpable importante cuando se trata de la contaminación del aire relacionada con el tráfico: pequeños pedazos de neumáticos, pastillas de freno y materiales de carreteraque quedan suspendidos en el aire cuando los vehículos pasan.
"Cada vez más me he dado cuenta de que no sabemos lo suficiente sobre lo que hay en nuestras carreteras", dice Gieré, profesor y presidente del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de Penn en la Escuela de Artes y Ciencias ".Cuando pasan mucho tráfico, automóviles y camiones, vuelven a suspender el polvo en las carreteras hacia la atmósfera, y luego se vuelve transpirable. Para comprender las posibles implicaciones para la salud de estas partículas de polvo, es muy importante entender qué hay en ella carretera."
Si bien los esfuerzos regulatorios han ayudado a que los automóviles sean más limpios y eficientes, esas restricciones no abordan la contaminación que surge del desgaste de los neumáticos y los frenos. El aumento de la congestión urbana puede agravarlos como fuentes de contaminación y posiblemente efectos adversos para la salud.
"Alrededor de 4 millones de personas mueren prematuramente a causa de la contaminación del aire cada año", dice Gieré. "De agua no segura el número es de 2 millones. Sin embargo, tenemos un Objetivo de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas sobre la contaminación del agua, pero no uno sobre el aire".
Para arrojar luz sobre el contenido del polvo relacionado con el tráfico y las condiciones que hacen que sea más probable que se acumule, Gieré se ha asociado con colegas alemanes del Instituto Federal de Investigación de Carreteras, el Servicio Meteorológico Alemán y la Universidad de Friburgo para tomar muestras yanalizar el aire a lo largo de los bordes de las carreteras. En 2017, publicaron los hallazgos de un esfuerzo de muestreo de un año a lo largo de dos autopistas muy frecuentadas en Alemania, una sujeta a más tráfico intermitente y otra en un área más rural bordeada por campos agrícolas.
Para recolectar pasivamente el polvo a lo largo de los bordes de las carreteras, utilizaron muestreadores cilíndricos personalizados con una lámina adhesiva transparente en la parte inferior para atrapar las partículas que ingresan. Los investigadores revisaron los puntos de recolección y cambiaron la "trampa" pegajosa semanalmente.
Utilizando la microscopía óptica para analizar las partículas transportadas por el aire, el equipo descubrió que el sitio con patrones de tráfico más ocupados tenía un 30 por ciento más de partículas en general, con una mayor fracción derivada del desgaste de los neumáticos. El clima influyó significativamente en los patrones que observaron; seco y cálidolas condiciones se asociaron con una mayor acumulación de partículas.
"A temperaturas más altas vimos más abrasión de los neumáticos, más contaminación que a temperaturas intermedias", dice Gieré. "Esto fue exactamente análogo a lo que encontraron dos estudios de laboratorio".
Con temperaturas más altas y más períodos de sequía pronosticados bajo el cambio climático, Gieré señala que este problema de abrasión de los neumáticos solo puede empeorar ", lo cual es significativo", dice, "porque casi el 30 por ciento de los microplásticos liberados a nivel mundial a los océanos sonde neumáticos "
En un estudio más reciente, publicado el mes pasado en Investigación sobre aerosoles y calidad del aire , Gieré y sus colegas utilizaron una potente microscopía electrónica de barrido para identificar con mayor precisión la composición de las partículas recolectadas en las dos autopistas estudiadas en el informe de 2017, así como un tercer sitio de recolección, en una carretera urbana con tráfico de movimiento más lento.
"El microscopio óptico nos da una primera aproximación", dice Gieré, "mientras que el microscopio electrónico de barrido nos permite distinguir entre abrasión de neumáticos, abrasión de frenos, carbono o averiguar si hay minerales allí".
Dando un paso más, el equipo también analizó muestras a través de un análisis que proporciona información sobre los elementos que componen cada muestra, llamada espectroscopía de rayos X de energía dispersiva.
Este estudio se centró en las partículas "súper gruesas" recolectadas, aquellas de más de 10 micrómetros de tamaño. En comparación, un cabello humano tiene aproximadamente 75 micrómetros de diámetro. Si bien aún son pequeñas, estas partículas representan menos amenaza para la salud queincluso más pequeñas, que se inhalan más fácilmente. Sin embargo, estas partículas más grandes pueden acumularse en las vías fluviales y en el suelo, afectando la vida silvestre o posiblemente incluso los cultivos agrícolas.
El noventa por ciento de las partículas de polvo recolectadas de los tres sitios estaban relacionadas con el tráfico y los investigadores nuevamente vieron diferencias entre los sitios. El tráfico más lento en el camino urbano generó menos partículas por el desgaste de los frenos, pero más por los neumáticos; notaron queel caucho de los neumáticos se incrustó con minerales y otros materiales de las carreteras. La carretera con más tráfico de parada y salida generó más partículas de freno.
Los fabricantes de neumáticos y pastillas de freno no revelan todo el contenido de sus productos, pero se sabe que algunos usan zinc, plomo, antimonio, silicatos, cadmio y asbesto. Estos son productos químicos que pueden representar un riesgo para la salud si se contagianen el medio ambiente o, si las llantas se queman como a veces las plantas de carbón, la atmósfera.
"Estas partículas gruesas no se transportarán muy lejos, por lo que la contaminación se limitará a las cercanías de estas carreteras, especialmente durante la congestión", dice Gieré. "Pero también se acumulan en la carretera y luego se lavanhacia los ríos. Nuestro equipo cree que esa es una vía importante de cómo los microplásticos se introducen en las vías fluviales ".
Una forma de reducir esta vía de contaminación sería tomar medidas para calmar el tráfico, como semáforos coordinados, que reducen la cantidad de arranques y paradas que los conductores deben realizar. Gieré y sus colegas, incluido el estudiante de doctorado Michael O'Shea, también están realizando experimentos similares en las calles de Filadelfia y comparando los niveles de contaminación entre diferentes vecindarios para ver qué sucede un poco más cerca de casa.
El trabajo fue apoyado financieramente en parte por el Instituto Federal de Investigación de Carreteras en cooperación con el Servicio Meteorológico Alemán.
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Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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