Jorge Omar Cáceres, profesor del Departamento de Química Analítica, ha participado en la primera campaña de recogida de muestras de partículas atmosféricas en la Isla Decepción (Antártida). Se ha realizado, en concreto, durante el último verano antártico, que empezó en diciembre y ha terminado más o menos en marzo. Los resultados del estudio, que reflejan una cantidad de aerosoles atmosféricos mayores de los presentes en el suelo, se acaban de publicar en Science Total Environment. Los científicos implicados en el trabajo han demostrado que en esa isla antártica se alcanzan niveles de partículas atmosféricas muy elevadas, y ahora el siguiente paso es saber su origen, su caracterización y conocer qué efectos pueden tener sobre la fauna y la flora.
La materia particulada atmosférica, también conocida como aerosoles atmosféricos, es una mezcla de partículas sólidas y líquidas que entran en la atmósfera, ya sea por causas naturales o antropogénicas. Hay estudios que relacionan la presencia de ese particulado en la parte inferior de la atmósfera con el cambio climático.
De acuerdo con el profesor Jorge Cáceres, el estudio que están llevando en la Antártida ha demostrado que "hay cien veces más plomo en el particulado atmosférico que en el suelo, y unas ochocientas veces más cromo, lo que significa que no son propias de la zona, así que vienen de alguna otra parte, de la alta atmósfera, aunque todavía no se sabe exactamente cuál es el origen". En estos momentos se están haciendo análisis de isótopos de plomo, ya que "están muy bien estudiados en todo el mundo y se puede saber a partir de esos isótopos estables cuál es su fuente de emisión". Informa Cáceres de que "hay una central térmica de electricidad en Argentina que podría ser una fuente, aunque también podrían ser los buques que pasan a través del Cabo de Hornos los que estuvieran contribuyendo a esa concentración de plomo". De la central argentina a la Isla de Decepción "hay 3.000 kilómetros en línea recta y esa es la única fuente cercana, a priori, que puede ser la responsable, porque es una central térmica, donde se quema combustible; hay otras centrales también en Argentina y Chile, pero están más al norte, aunque también es posible que lo detectado en la Antártida sea producto de una contaminación global, que venga de cualquier parte del globo".
En cuanto al cromo, Cáceres explica que es mucho más difícil de identificar la fuente, aunque igualmente están trabajando para intentar conocer cuáles son las trayectorias, tanto de ese elemento como del carbono, del que también ha habido un aumento considerable. Hay que tener en cuenta, según el profesor de Químicas, que "los propios barcos al moverse van quemando combustible y también en las bases científicas de la zona, una argentina y otra española, se utilizan combustibles". En esa última campaña antártica se ha hecho un estudio para ver cómo se puede reducir el impacto medioambiental de las bases científicas, "porque los humanos siempre hacen alguna perturbación, aunque si no se va allí no se pueden hacer esos estudios".
Aclara el investigador que "ya existen métodos de control, por ejemplo sobre las botas que se utilizan y su desinfección cuando se baja uno del barco, para no llevar ninguna contaminación a la isla", pero a pesar de eso, "la quema de combustible sí que se produce y puede afectar un poco, o contribuir en algo, al contenido de carbono que se observa en la atmósfera en la Antártida".
Espectroscopía láser
Informa el profesor de que además de tomar muestras, en la próxima campaña, la que comenzará este mes de diciembre de 2019, van a llevar "de forma pionera" un equipo LIBS, de espectroscopía láser basado en la inducción del plasma. Con este instrumental se podrá hacer un análisis multielemental inmediato, con lo que se conocerá la concentración exacta de los distintos elementos que están presentes en el particulado atmosférico. Eso permitirá conocer los datos de manera inmediata, y con ello saber cómo continuar la toma de muestras. Asegura Cáceres que el método es "exactamente igual que hacer una fotografía con el móvil, pero en lugar de obtener una imagen óptica se obtiene una imagen elemental, de qué elementos están presentes en la muestra".
Además se quiere llevar otro captador a una segunda base, la Juan Carlos I, que está a unas 20 millas de navegación, en otra isla, para así poder hacer estudios comparativos. De todos modos, lo interesante de la isla Decepción, donde se han hecho los estudios hasta ahora, es que es un volcán con una forma de herradura, con una abertura al mar, lo que genera una bahía y el viento no disipa tanto los aerosoles como en otras partes de la Antártida, de modo que esa orografía particular permite un mejor estudio de la presencia de aerosoles.
Reconoce Cáceres que se han hecho otros estudios, en la otra parte de la Antártida, en la bahía de Terra Nova, y allí también han encontrado concentraciones de plomo. Todos los estudios se basan realmente en el enriquecimiento, es decir, cuánto más material tienes en un aerosol con lo que se espera respecto al suelo y "allí han encontrado también molibdeno, cromo y magnesio por encima de los valores esperados".
Cambio climático
Otra parte del estudio es conocer el efecto que pueda tener esta contaminación en el cambio climático y sobre la fauna de la zona, algo que de momento se desconoce. Lo que sí se sabe, de acuerdo con Cáceres, es que "ese tipo de particulado atmosférico produce una dispersión de la radiación solar, que da lugar a un enfriamiento, dependiendo de la cantidad de partículas que haya en la atmósfera". Reconoce que es muy diferente lo que se puede encontrar en la Antártida a lo que se puede medir en cualquier ciudad, porque "las ciudades tienen un nivel de contaminación muy alto, así que una comparación más exacta sería con zonas rurales, que tienen baja contaminación".
A pesar de eso, "en algunos días sí se ha visto un nivel de particulado muy alto, hasta 28,2 μg por metro cúbico, lo cual es muy elevado y sorprendente para la zona". Esas diferencias, entre unos días y otros, se relacionan con el clima y con esa orografía en forma de herradura que hace que el viento no disperse los materiales y haya una mayor captación de esos aerosoles. Es cierto que la mayoría de esos aerosoles, según Cáceres, son de origen marino, pero no sólo hay cloruro de sodio, que es la sal marina, sino que hay otros muchos elementos en esos aerosoles.
El proyecto está liderado por los investigadores Jorge Cáceres, de la Universidad Complutense, y por Jesús Anzano, de la Universidad de Zaragoza, y está financiado por el ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. El complutense explica que en Zaragoza se hace la calibración y el mantenimiento de los equipos, que en este momento se están preparando para la siguiente campaña. En el estudio participan además la Universidad de Lyon, el Centro Universitario de la Defensa, y la Universidad de Bratislava, con la que el Departamento de Química Analítica de la UCM lleva ya colaborando muchos años y han sacado otras publicaciones sobre el tema del cambio climático.
El proyecto se concedió en 2017, para tres años, y ya se está planteando la petición de otro proyecto que sea la continuidad de este, al tiempo que ya se ha presentado otro más, para hacer un estudio en el Ártico y comparar las dos zonas polares, aunque de momento está pendiente de aprobación.
