Si tuviera que adivinar qué parte de los EE. UU. Tiene la peor contaminación del aire, donde los vientos y la topografía conspiran con los vapores de los vehículos que traen gasolina para crear un pozo negro, lugares como Los Ángeles, Atlanta y, recientemente, Salt Lake City, probablemente le vendría a la mente. La realidad puede ser una sorpresa. Según la agencia de Protección Ambiental, el bucólico Valle de San Joaquín de California es "el hogar de la peor calidad del aire en el país".
No es coincidencia que el Valle de San Joaquín sea también la región agrícola más productiva del mundo y la principal región productora de lácteos del país. Los camiones diesel de servicio pesado zumban constantemente por el valle, emitiendo 14 toneladas de ozono de gases de efecto invernadero diariamente, y la alimentación animal arroja la friolera de 25 toneladas de ozono por día a medida que fermenta, según un estudio de 2010. Además, las altas temperaturas del verano estimulan la formación de ozono a nivel del suelo, según el Distrito de Control de la Contaminación del Aire del Valle de San Joaquín. La contaminación también fluye desde el Área de la Bahía, y las montañas de Sierra Nevada hacia el este ayudan a atrapar a todos estos contaminantes cerca del fondo del valle. La materia particulada que crea el espeso smog marrón grisáceo que se cierne sobre el valle es de suma importancia: se ha relacionado con enfermedades cardíacas, asma infantil y otras afecciones respiratorias.
Entonces, cuando la NASA ideó un nuevo estudio de cinco años sobre la calidad del aire para ayudar a afinar los esfuerzos para medir con precisión la contaminación y los gases de efecto invernadero desde el espacio, apuntó al Valle de San Joaquín. "Cuando intentas entender un problema, vas donde el problema es más obvio", dijo el investigador principal del estudio, Jim Crawford, en una entrevista. Para Crawford, el aire sucio sobre el valle puede ser importante para evaluar cómo las actividades humanas contribuyen al cambio climático. "El cambio climático y la calidad del aire realmente se remontan a la misma raíz en el sentido de que la calidad del aire es el efecto a corto plazo del impacto humano y el cambio climático el efecto a largo plazo", dijo Crawford.
En enero y febrero, la NASA envió dos aviones de investigación a los cielos sobre el Valle de San Joaquín para recopilar datos sobre la contaminación del aire. Un avión voló a gran altitud sobre el valle durante el día, armado con sensores remotos, mientras que el segundo avión navegó hacia arriba y hacia abajo por el valle, periódicamente bajando en espiral hacia el suelo para comparar la contaminación en altitudes más altas y más bajas. También se utilizaron globos meteorológicos para mediciones a nivel del suelo.
Los datos recopilados por la NASA en el experimento fueron similares a los que pueden ver los satélites desde el espacio: la presencia de ozono, partículas finas, dióxido de nitrógeno y formaldehído (precursores de la contaminación y el ozono) y monóxido de carbono (que tiene una vida media de un mes y puede ser utilizado para vigilar el transporte de la contaminación). Pero los satélites son limitados en sus capacidades de detección de la calidad del aire. "El verdadero problema con los satélites es que actualmente no son lo suficientemente cuantitativos", dijo Crawford a Surprising Science. "Pueden mostrar de manera aproximada de dónde provienen las cosas, pero no pueden decirle cuánto hay".
Los satélites tampoco pueden distinguir entre la contaminación a nivel del suelo y lo que existe más arriba en la atmósfera. Además, circulan solo una vez al día, y si no es temprano en la mañana, cuando los viajeros queman fervientemente combustibles fósiles, o al final de la tarde, cuando las emisiones han aumentado y la calidad del aire es peor, los científicos no lo hacen. tener una idea clara de cuán grave puede ser la contaminación. Las estaciones de monitoreo en tierra también son limitadas. Proporcionan a los científicos una imagen estrecha que no incluye el aire más arriba de la estación de monitoreo o una comprensión de cómo se mezcla y se mueve el aire. La investigación del estudio de la NASA, específicamente la recogida por el avión en espiral, llena estos vacíos.
Los datos de los vuelos también se utilizarán junto con futuros satélites. "Lo que estamos tratando de avanzar es un satélite geoestacionario que mirará a Estados Unidos durante todo el día", dijo Crawford a Surprising Science. Los satélites geoestacionarios, que podrán medir los niveles generales de contaminación, pueden flotar sobre una posición, pero al igual que los satélites actuales, los investigadores necesitan datos complementarios de los aviones que detallen cómo la contaminación viaja por encima de la superficie de la Tierra, como la recuperada del Valle de San Joaquín, a ayuda a validar e interpretar lo que ven los satélites. "El satélite nunca funcionará de forma aislada y la estación terrestre no hará lo suficiente", dijo Crawford.
Pero primero, la investigación se conectará a modelos informáticos de calidad del aire, lo que ayudará a localizar las fuentes de emisiones. Saber cómo las fuentes trabajan juntas para contribuir a la mala calidad del aire, dónde está la contaminación y exactamente a qué niveles está llegando es una prioridad para la EPA, que establece las regulaciones de calidad del aire y las agencias estatales que las hacen cumplir, según Crawford. Los datos informarán sus estrategias para reducir las emisiones y limpiar el aire con un impacto mínimo en la economía y otros problemas de calidad de vida. "Los pronósticos de calidad del aire son excelentes", dice Crawford. "Pero en algún momento la gente preguntará: '¿Por qué no estamos haciendo algo al respecto?' La respuesta es que lo estamos haciendo ”. Los investigadores han realizado vuelos similares sobre el área de Washington, DC y están planeando sobrevuelos de Houston y posiblemente de Denver en los próximos años.
Una cosa es segura: los datos para informar la acción son muy necesarios. En 2011, el Parque Nacional Sequoia y Kings Canyon, en el extremo este del valle, violó el estándar nacional de calidad del aire ambiente de la EPA un total de 87 días al año y Fresno excedió el estándar de 52 días. Identificar exactamente dónde se origina la contaminación y quién es responsable, un objetivo del estudio, contribuirá en gran medida a limpiar el aire, por así decirlo.
