Comportamientos sociales y episodios de contaminación atmosférica: evidencia en escuelas de Barcelona

El material particulado en el aire (PM) es ya el segundo factor de riesgo de muerte en el mundo, incluso en niños menores de cinco años (HEI, 2024). Aunque se presta mucha atención a las fuentes antropogénicas, fijas y móviles, de PM (por ejemplo, plantas generadoras de energía y automóviles), eventos episódicos tales como intrusiones de polvo mineral también pueden aumentar los niveles de PM y provocar efectos adversos en la calidad del aire. Una ciudad tan dinámica, económica y socialmente, como Barcelona, España, está especialmente influenciada por los comportamientos de sus residentes y visitantes, por ejemplo, en cuanto al horario y la frecuencia del uso de automóviles o al de los eventos culturales.
El proyecto europeo I-CHANGE (Individual Changes of HAbits Needed for Green European transition, 2021-2025) pretende fomentar la participación activa de la ciudadanía en la resolución de los problemas relacionados con el cambio climático y el medio ambiente a través de cambios de hábitos que permitan reducir su huella de carbono y medioambiental. En el proyecto participan ocho ciudades a través de una red de “Living Labs”, entre ellas Barcelona, que promueven y facilitan actividades con la ciudadanía.

En el marco del proyecto se han instalado ocho sensores de calidad del aire de bajo coste (Smart Citizen Kits, SCK) y cinco estaciones meteorológicas en diversas escuelas situadas en varios barrios de Barcelona con niveles socioeconómicos diferentes con el objetivo de cultivar un sentido de pertenencia y responsabilidad de la comunidad educativa hacia su entorno. Al profesorado, estudiantes y sus familias se les anima permanentemente a comprender cómo sus actividades de la vida diaria pueden afectar la calidad del aire en su entorno más próximo en el contexto del cambio climático.
Tras un año de medidas simultáneas (febrero 2023-enero 2024) cada 5 minutos, se observaron variaciones notables en los niveles de PM entre dos sensores SCK situados en diferentes emplazamientos en una misma escuela. Estas diferencias se han relacionado con las características de las calles próximas a cada estación (vegetación y tráfico). Por otro lado, durante los episodios de alta contaminación se han registrado concentraciones superiores a 100 µg/m3 tanto en PM2.5 como en PM10 (diámetros de las partículas inferiores a 2,5 ?m y 10 ?m, respectivamente).
Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte2020 de la Unión Europea a través del acuerdo de subvención 101037193.

Se espera identificar la relación entre los máximos niveles de PM y episodios de aportes naturales (por ejemplo, polvo sahariano) y no naturales (antrópicos). Igualmente, la relación entre episodios no naturales y el periodo y horario lectivo a lo largo de un año. Podrá analizarse la evolución temporal de los episodios, la potencial afectación a la salud a través de los índices de calidad de aire y la influencia del entorno urbano o el tráfico vehicular monitoreando los niveles de PM en simultáneo cada 5 minutos en 2 estaciones adecuadamente ubicadas. Así, la mayor disponibilidad de datos tanto de manera temporal cuanto espacial frente a las estaciones de monitoreo convencionales, permitirá re-valorar el rol de las estaciones de monitoreo low-cost y la participación ciudadana.

Debido al importante contraste entre sus entornos urbanos, se seleccionaron 2 de las 8 estaciones de monitoreo ambiental low-cost instaladas en colegios de Barcelona (España) en el marco del proyecto europeo I-CHANGE (Individual Changes of HAbits Needed for Green European transition) distantes unos 500 metros. A través del registro de datos se analizó la frecuencia de las categorías de los índices de calidad de aire y mediante una descomposición STL de las series temporales, los valores típicos horarios de PM. Se analizaron los valores atípicos (outliers) en relación con los episodios de aportes naturales identificados por el CSIC y otros episodios no naturales identificados.

En las estaciones de monitoreo low-cost emplazadas en las 2 escuelas analizadas, se evidenció que los episodios naturales de aporte de PM fueron igual o menos severos que otros episodios de aporte de PM (presumiblemente de origen antrópico), habiendo podido identificarse a dos de ellos, los mismos que se encuentran relacionados a comportamientos sociales ampliamente arraigados y practicados en la ciudad de Barcelona. No se evidenció una relación directa entre la distancia a las vías de alto tránsito vehicular o mayor entorno arbóreo o urbano con los niveles de PM, dado que ambas estaciones experimentaron los mismos índices de calidad de aire pese a estar en distintos entornos y distanciadas al menos 500 metros. Los episodios de aportes de PM más severos ocurrieron fuera del horario lectivo y/o durante periodos vacacionales, por lo que la comunidad de la escuela no se vio impactada de manera significativa.