La incertidumbre en deducir niveles de sulfatos por el Distrito Federal de México E-Mail
Para Centroamérica todavía no existe una red operativa de instrumentos a nivel de suelo para monitorear la calidad de aire ambiental. La mejor opción disponible al momento es emplear datos satelitales para aproximar la cantidad de humo y aerosoles presente en la atmosfera. Sin embargo, como se puede dar sentido a los datos cuando hay tanta discordancia?

Para este ejercicio volveremos al Distrito Federal de México. La ciudad de México es un interesante estudio por su proximidad a Centroamérica y porque los ciudadanos del Distrito se benefician de un sistema extensivo de instrumentos a nivel de suelo para monitorear la calidad del aire en la ciudad. La fecha del 27 de abril de 2009 fue escogida porque el satélite CALIPSO pasó muy cerca del distrito ese día.

La prevalencia del sulfato en la región es interesante porque existen varias fuentes alrededor del distrito; la contaminación urbana, el volcán Popocatepetl, la central eléctrica de Tula y la refinería de Veracruz entre otras (Figura 1 muestra una mapa con los lugares visualizados).

El sulfato, aunque se origina por la superficie de la tierra, puede migrarse más que 20 kilómetros arriba de la superficie. Recuérdense también que la atmosfera tiene capas. La troposfera, la capa justo a la superficie de la tierra, puede variar entre 10 a 20 kilómetros mientras la estratosfera, justo encima de la troposfera, puede variar entre 30 a 40 kilómetros. El sulfato que se detecta en la estratosfera ha originado principalmente de los volcanes. La fuerte expulsión de gases durante una erupción permite que el sulfato llegue hasta esta etapa de la atmosfera. El trasporte de sulfato (que no origina de un volcán) hasta la estratosfera es posible pero la cantidad es despreciable (http://aerosols.larc.nasa.gov/indexintro.html). Lo importante es que el sulfato que se detecta por la estratosfera no es antropogénico.

Ahora, cada satélite tiene sus ventajas y desventajas. No todas las satélites detectan aerosoles (y sulfatos) por la superficie de la tierra. Calipso (figura 1) de NASA provee un perfil de las nubes y los aerosoles en la estratosfera y alta troposfera, ósea funciona mejor arriba de la capa límite planetario. NAAPS (figura 2) del NRL provee una programa predictiva para estimular la cantidad de sulfatos en la troposfera mientras que GASP (figura 4) de NOAA utiliza imágenes GOES para monitorear el transporte de larga distancia de aerosoles, igual no sonda la baja troposfera. El satélite Aura, que generar los datos del OMI (figura 3), es posiblemente la única fuente satelital de sonda esa baja capa de la troposfera.

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Figura 1. CALIPSO de NASA - altura de franja es 30 Km.

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Figura 2. NAAPS de NRL
Figura 3. OMI de NASA (Satelite AURA)

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Figura 4. GASP de NOAA

Estas diferencias pueden explicar porque observan tantas variaciones entre las 4 figuras por el mismo día. El OMI (figura 3) no detecta sulfatos por ese día mientras que el NAAPS (figura 2) detecta altos niveles. El CALIPSO (figura 1) detecta aerosoles por el océano Atlántico cerca Veracruz mientras que el GASP (figura 4) no se detecta mucho. El volcán Popocatepetl es una fuente de sulfato sumamente importante, responsable por emitir una cantidad de sulfato equivalente a todas las fuentes antropogénicas del México central. Lastimosamente los datos de emisión de sulfatos del volcán, si existen, no se encuentra fácilmente por el Internet.

Sin embargo, la ciudad de México, por su sistema de monitoreo atmosférico (SIMAT) hace disponible los datos de niveles de sulfatos detectado al superficie de la ciudad cada mes – la ciudad cuenta con 5 estaciones para sulfatos. El día 27 de abril, los niveles de sulfatos en la ciudad estaban más que 70 por ciento menos de su promedio anual. Asumiendo que las emisiones de la refinería y la central eléctrica son constantes, y fijándose que una emisión volcánica de sulfatos iba a ser detectado fácilmente por el CALIPSO (una agrupación de aerosoles al alto nivel) y que no se la ve, el alto nivel pronosticado por el NAAPS (figura 2) es poco claro, particularmente cuando tengamos los datos confiable de SIMAT que se vaya en contra de NAAPS. Dado estos datos de SIMAT, el OMI (figura 3) representa bien la situación observada en la ciudad ese día.

Últimamente, desorienta el lector muchísimo conjeturar sobre la situación de los sulfatos en el Distrito Federal cuando no exista una manera confiable para verificar los modelos disponibles (NAAPS, CALIPSO, OMI y GASP); particularmente cuando haya