Este domingo en Madrid se activa el protocolo anticontaminación por altos niveles de NO2 (dióxido de nitrógeno). Además, la previsión meteorológica es "desfavorable", lo cual significa que este episodio durará algunos días hasta la llegada de las próximas lluvias previstas para el próximo miércoles.

Con motivo del episodio de contaminación, ahora la velocidad máxima en Madrid, M30 y accesos es de 70 kilómetros por hora y se recomienda el uso de transporte público.

No obstante, la llegada de este episodio de contaminación ha causado mucha sorpresa a un buen número de usuarios, ya que la contaminación de Madrid está muy asociada al uso del coche. Y, sin embargo, entre las medidas de confinamiento por áreas de salud, la ausencia de clases escolares presenciales por el temporal Filomena y mayor teletrabajo; el uso del transporte privado ha descendido en los últimos días.

Por ello nos hemos preguntado... ¿Por qué si ahora usamos menos el coche hay mayor contaminación? ¿Tendrá que ver la bajada de las temperaturas? ¿Y la ausencia de lluvias de los últimos días o de viento? ¿Y las calefacciones? Por todo ello, hemos recopilado todos los datos posibles para encontrar una explicación.

La velocidad se reduce a 70 km/h con un episodio de contaminación.

¿Qué contaminantes existen?

Lo primero que tenemos que tener en cuenta es que a la hora de hablar de contaminación, hay que ‘dejar de lado’ el CO2 (dióxido de carbono) para centrarnos en los contaminantes más dañinos para las personas en las ciudades, que son el dióxido de nitrógeno (NO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx).

Si bien en las fichas técnicas de los coches, los fabricantes hablan continuamente de CO2, en realidad el principal efecto de CO2 tiene que ver con el efecto invernadero y con el ascenso de la temperatura media, pero no con el aire contaminado que respiramos.

Por tanto, lo perjudicial para nuestros pulmones son contaminantes como el NO2 y NOx.

Los óxidos de nitrógeno (NOx) proceden de las fuentes directas de emisiones, mientras que el dióxido de nitrógeno (NO2) se origina en la atmósfera como consecuencia de reacciones químicas que transforman los contaminantes primarios.

Según el Ayuntamiento de Madrid, el 77% de los óxidos de nitrógeno (NOx) tienen que ver con el transporte por carretera, tal y como se puede ver en el siguiente cuadro:

Emisores contaminantes Óxidos de nitrógeno (%) Partículas (%) Monóxido de carbono (%) Óxidos de azufre (%) COV’s (%)
Transporte carretera 77 72.8 91.4 17.3 33.2
Calderas de comercios, viviendas, oficinas 6.5 13.2 5.4 68.5
Industria 5.7 7.4
Otros transportes 7.1 5.5 2.1
Disolventes 53.5

Según el Ministerio para la Transición Ecológica, más del 75% de NO2 en el aire proviene del tráfico rodado: «los ciudadanos viven muy próximos al tráfico y los niveles más altos de NOx se alcanzan en las grandes aglomeraciones urbanas y en sus zonas metropolitanas, así como en el entorno de las vías de comunicación con tráfico más denso», continúan desde el Ministerio.

Por lo tanto, ya tenemos un primer aspecto interesante. Uno de los elementos más contaminantes es el dióxido de nitrógeno (NO2) y el transporte por carretera es el principal emisor.

Episodio de contaminación en Madrid.

¿Qué valores de contaminación son los legales?

Ya tenemos claro, por tanto, que a la hora de hablar de contaminación para nuestros pulmones tenemos que tener en cuenta principalmente el dióxido de nitrógeno (NO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx).

En cuanto a los valores límite podemos decir que estos son los verdaderamente preocupantes ya que una exposición breve en un lugar con los valores más allá del límite supone un riesgo para la salud, principalmente en la población más vulnerable.

Para ello se habla de concentración del contaminante en el aire que mide la masa del contaminante con el volumen de aire que lo contiene. Tal y como señala el Ayuntamiento de Madrid, «la unidad más usada es microgramos por metro cúbico (μg/m3), aunque también se emplean los miligramos de contaminante por metro cúbico de aire (mg/m3)».

En cuanto a las formas de medir y regular estas emisiones contaminantes se estipula que no se pueden superar el valor límite horario de 200 μg/m3 más de 18 veces en todo un año. Asimismo se establece que la media máxima anual es de 40 µg/m3.

Compuesto Valor límite / Umbral de alerta Concentración Nº máximo de superaciones
NO2 Media anual 40 µg/m3
NO2 Media horaria 200 µg/m3 18 horas al año
NO2 Umbral de alerta (3 horas consecutivas) 400 µg/m3

¿Madrid supera los valores límite?

La respuesta es sí. La ciudad de Madrid ha rebasado continuamente este índice incumpliendo los acuerdos establecidos en las directivas europeas.

Tal y como se puede ver en el siguiente gráfico una gran mayoría de los meses entre 2018 y 2021 la media de NO2 de Madrid (al menos de la estación de Plaza Elíptica de la que hemos tomado los datos) ha superado los límites impuestos de NO2. Tan solo quedaron por debajo de esta cifra los meses próximos al confinamiento (marzo, abril, mayo y junio de 2020) y algún que otro mes suelto.

Vehículos circulando por Madrid.

¿La lluvia y la temperatura influyen?

Ya hemos visto en el gráfico anterior que Madrid tiene más emisiones de dióxido de nitrógeno (NO2) de las que son aceptables. Ahora bien… ¿este exceso de NO2 viene determinado solo por el tráfico o también por otros elementos imponderables como puede ser la lluvia o también por otros estacionales como puede ser el invierno y verano?

Para ver cómo influyen también estos elementos vamos a tomar el gráfico anterior y vamos a sumarle la lluvia (en azul) y la temperatura media (en rojo) de la misma estación de toma de datos: Plaza Elíptica.

Y aquí podemos algunos aspectos interesantes. Por ejemplo, si tenemos en cuenta la línea roja vemos que los principales picos de NO2 tienen lugar cuando la temperatura es menor. Esto quiere decir que el NO2 está más presente en los meses con más frío: principalmente diciembre, enero y febrero.

Y también es interesante ver que los meses en los que más ha llovido los niveles de NO2 han sido más bajos, tal y como puedes ver en el gráfico superior.

Filomena, los ingredientes perfectos

Precisamente estos ingredientes son los que ha causado el paso de Filomena por España y por la ciudad de Madrid. Hablamos de una temperatura media bajísima en los últimos días, una mayor ausencia de viento y unos días de cielo despejado.

Todos estos factores son los que han provocado lo que se llama inversión térmica. Según señala el Ayuntamiento de Madrid «el aire se mueve constantemente y las capas que lo forman suelen ordenarse por su temperatura, con las más frías circulando en la parte alta de la atmósfera y las más calientes, abajo».

«Cuando ese ciclo de movimiento se interrumpe, se forma una capa de aire frío que queda inmóvil sobre el suelo e impide la circulación atmosférica.  Este fenómeno –llamado inversión térmica– se produce con más frecuencia en las noches despejadas de invierno, cuando el suelo ha perdido calor por radiación y las capas de aire cercanas a él se enfrían más rápido que las capas superiores», señalan.

Por el contrario «cuando el aire se mueve con normalidad hace circular grandes cantidades de polvo, humo y partículas suspendidas, eliminando la contaminación y limpiando la atmósfera de manera natural. Por eso, cuando la inversión térmica inmoviliza las capas inferiores cercanas al suelo sobre una ciudad, quedan atrapados los contaminantes suspendidos y la población se expone a respirar un aire más contaminado de lo normal».

Parquímetro en Madrid.

Episodios de contaminación

Por lo tanto, esto significa que la mayor contaminación se produce principalmente durante los meses de invierno. De los episodios de contaminación registrados en 2017, 2018, 2019, 2020 y 2021 los principales meses fueron:

• Diciembre y enero | 14 episodios en los últimos 4 años
• Octubre | 12 episodios en los últimos 4 años
• Noviembre | 10 episodios en los últimos 4 años

• Febrero | 4 episodios en los últimos 4 años
• Septiembre | 4 episodios en los últimos 4 años

Entonces… ¿durante el verano, el aire de Madrid es saludable?

No. Según los datos de la estación recogida y teniendo en cuenta la gráfica de NO2 (la línea recta) incluso en los meses de verano la media de NO2 ha estado por encima de los límites de 40 µg/m3.

Así que, ni siquiera en verano, cuando la media de NO2 es más baja, el aire de Madrid no está contaminado.

Baja el NO2 con los confinamientos

La prueba de que la movilidad es un factor muy presente en la contaminación es que bajó a niveles de récord con los confinamientos. Si recurrimos a otros organismos como es el caso de la Agencia Espacial Europea (ESA). Según esta Agencia, entre el 13 de marzo (justo antes de entrar en vigor el estado de alarma) y el 13 de abril las concentraciones de NO2 se redujeron un 48%, respecto al mismo período de 2019.

Además, esta reducción del NO2 no solo ha sido en Madrid, sino que también se ha dado en otras grandes ciudades como Milán (-49%) y París (-54%).

Estos porcentajes han sido recogidos por los científicos del Instituto Meteorológico de los Países Bajos (KNMI, en sus siglas en holandés), que llevan meses monitorizando los datos sobre la presencia de ese gas que ofrece ese satélite del programa Copernicus de la Unión Europea, gracias a su instrumento Tropomi.

No obstante, también de este organismo señalan que es pronto para sacar conclusiones, ya que las concentraciones de NO2 en la atmósfera varían sustancialmente de día en día por las fluctuaciones de las emisiones, pero también por los cambios en las condiciones meteorológicas, lo que hace más complicado sacar conclusiones únicamente de mediciones de un día o de una semana.

¿Bajarán las emisiones de CO2 con los confinamientos mundiales?

No. Al inicio de año, con los confinamientos de buena parte del mundo en sus hogares, los expertos señalaban que las emisiones de dióxido de carbono (CO2), lejos de descender, alcanzarán nuevos máximos históricos.

El motivo de este incremento de las emisiones de CO2 se debía a que los gases de efecto invernadero son acumulativos y, por tanto, la acumulación sigue creciendo a nivel mundial.

Eso quiere decir que la reducción de emisiones a la atmósfera a consecuencia del confinamiento para paliar el coronavirus aseguraban que tendrían un efecto «ridículo»  o «insignificantes».

Según el director del Centro de Investigación Atmosférica de Izaña, Emilio Cuevas, en declaraciones a Europa Press, afirma que el efecto del COVID-19 en el volumen de emisiones de CO2 en la atmósfera «ni se nota ni se va a notar».

Así, ha aclarado que lo que los gases climáticos son acumulativos, de modo que en la actualidad se está midiendo todo el CO2 y otros gases de efecto invernadero que se han ido acumulando en la atmósfera en los últimos 50 o 60 años, por lo que confía en que este año las partes por millón crecerán en la misma línea que el año anterior.

Y los datos de los últimos días publicados por la ONU les han dado la razón. Las emisiones de CO2, según la ONU, romperán otro récord en 2020, si bien el efecto del coronavirus ha hecho que desciendan un 7% en todo el mundo.

Conclusiones

Una vez que tenemos todos estos datos, desde aquí resumimos las conclusiones que hemos obtenido:

• A la hora de hablar de contaminantes de las ciudades nos tenemos que centrar principalmente en los óxidos de nitrógeno (NOx) y en el dióxido de nitrógeno (NO2). Los primeros proceden de las fuentes directas de emisiones, mientras que los segundos se originan en la atmósfera como consecuencia de reacciones químicas.

• El CO2 es un valor que hay que tener en cuenta pero no para hablar de contaminación en las ciudades, sino para describir los problemas del calentamiento global y los gases de efecto invernadero.

• Numerosos organismos señalan que entre el 60 y el 70% de los NOx provienen del transporte y principalmente de las emisiones que provocan los motores diésel.

Sin embargo, también hay que tener en cuenta que las emisiones de NOx y NO2 se pueden ver afectadas por otros factores como puede ser la temperatura (en invierno por la inversión térmica se producen las temidas boinas de contaminación), el aire o la lluvia (una climatología adversa puede ayudar a limpiar el aire de contaminantes).

• De ahí que en los meses de invierno con temperaturas más bajas, ausencia de lluvia y de aire y mayor repunte de las calefacciones sean los más propicios para que se desarrollen los episodios de contaminación.

• Con los confinamientos más duros en los hogares, las principales ciudades redujeron alrededor de un 50% la presencia de NO2.

• El coronavirus ha hecho descender las emisiones de CO2 en 2020 un 7%, si bien el efecto es acumulativo y otros gases de efecto invernadero no se vieron tan afectados según la ONU. Por lo tanto, 2020 ha sido otro año de récord en cuanto a emisiones de CO2, según este organismo.

• Las emisiones de NOx y NO2 se reducirían drásticamente con una mayor penetración del coche eléctrico. Pero también bajarían si se redujera el ‘mix’ de los coches diésel, si bajara la edad media del parque de vehículos sustituyendo los más antiguos por otros menos contaminantes y si se optara por coches más racionales (pequeños y ligeros) frente a otros más pesados (como los SUV, que ya tienen cerca del 50% de cuota de mercado).

En definitiva, todavía nos queda un largo camino por recorrer…