El aire que respiramos se encuentra compuesto 78% por Nitrógeno, 21% por Oxigeno y 1% por otros gases, que incluyen argón, dióxido de carbono, neón, helio, metano y kriptón, entre otros, que se encuentran naturalmente en muy baja concentración (Cox 2000).

Se dice que el aire está contaminado cuando algunos de estos gases “raros” aumentan su proporción en la atmósfera o cuando se detectan pequeñas partículas flotantes (material particulado), las cuales pueden cargar otros elementos como metales pesados, compuestos orgánicos o virus. Es de anotar que un pequeño incremento en la concentración de algunos de estos gases o material particulado puede perjudicar gravemente la salud de los humanos y otros organismos.

En la actualidad, la contaminación del aire es reconocida como uno de los problemas ambientales más importantes. Según un informe de la Organización Mundial de la Salud, en 2005, la disminución en la calidad del aire provocaba cerca de siete millones de muertes prematuras al año, superada por la hipertensión y la desnutrición (OMS 2006).

Quizás por ello la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) incluye dentro de sus problemas a los seis contaminantes más comunes y que pueden generar daño al ambiente y la salud humana, clasificándolos como: material particulado, ozono a nivel del suelo, monóxido de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno y plomo (EPA 2016).

Calidad de aire en Colombia

En el caso colombiano, el estudio de Valoración Económica de la Degradación Ambiental, realizado por el Departamento Nacional de Planeación, estimación de la baja calidad del aire urbano ocasiona 10.628 muertes al año, con un costo para el país de $ 12,2 billones equivalentes a 1,5% del PIB de 2015. En respuesta a estos resultados, el Ministerio de Ambiente, vivienda y Desarrollo Sostenible actualizó la norma de calidad de aire, mediante la resolución 2254 de 2017, ajustando los límites máximos acorde a los controles internacionales, teniendo como objetivo una disminución drástica de las emisiones para el año 2030.

Según la norma, las entidades responsables del monitoreo y el informe al Subsistema de Información sobre Calidad del Aire - SISAIRE, son las Corporaciones Autónomas Regionales. En su jurisdicción, ciudades con tamaños poblacionales entre 500 mil y 1'500,000 habitantes cuentan con menos estaciones del año para el seguimiento de la calidad atmosférica. Estos monitoreos tendrían que incluir, al menos, datos para las variables Material Particulado 2.5 (MP2.5), Material Particulado 10 (MP10) y Ozono troposférico (IDEAM 2017). Infortunadamente, en 2019, Ibagué solo cuenta con dos estaciones fijas y modificaciones se realiza el monitoreo de MP10.

El seguimiento de la calidad del aire puede ser costoso, los equipos con sensores especializados que se necesitan, así como su mantenimiento, podrían ser una razón de peso para los 46 municipios del país (entre ellos Espinal, Tolima), no cuenten con sistemas de monitoreo del aire (IDEAM 2017).

Sin embargo, la calidad atmosférica no solo es controlada a través de la medición directa de los contaminantes, sino también de forma indirecta, a través del estudio de sus efectos sobre los organismos sensibles, como los líquenes. Estos, son organismos formados por la interacción simbiótica entre un alga y un hongo, y pueden encontrarse en una variedad de ambientes, desde desiertos hasta selvas y páramos, incluso en ecosistemas acuáticos. Los líquenes pueden desarrollar sobre diferentes sustratos, como cortezas, roca, suelo, hojas, pero gran parte del agua y los nutrientes son tomados directamente de la atmósfera (Chaparro y Aguirre 2002).

La fisiología general de estos organismos simbióticos, el resultado de las características del alga y el hongo que los conforman, ha permitido reconocerlos como indicadores de la calidad ambiental (bioindicadores), por motivo de su alta sensibilidad a los cambios en los componentes atmosféricos, que afectan su abundancia, distribución y vitalidad (Jaramillo y Botero 2010, Jovan 2008).

Para tener un contexto, se debe considerar que desde los años 70 se conoce de la utilidad de los líquenes como bioindicadores (específicamente aquellos que crecen sobre las cortezas de los árboles), de tal forma que LeBlanc y De Sloover (1970) fueron posiblemente los primeros autores en publicar un Índice de Pureza Atmosférica (IPA), que se calcula con base en la diversidad y abundancia de los líquenes, así como un factor de resistencia de cada uno de ellos a la contaminación atmosférica de un lugar particular.

En los años 80 se conoció el Valor de Diversidad Líquica (LDV), índice que especifica la sumatoria de las frecuencias líquidas (en lugar de abundancias) medidas en cuadrantes sobre el tronco de los árboles, y que muestra estar altamente correlacionado con las señales instrumentales de los gases contaminantes (Asta 2002).

Países como Italia, Alemania, Francia, e incluso Estados Unidos, cuentan con protocolos claros para evaluar la calidad atmosférica con base en estudios de las comunidades de estos organismos, principalmente en zonas de reserva natural o zonas rurales, donde puede ser muy difícil llevar equipos robustos para la medición de gases.

Adicional a ello, dado que algunos líquenes se comportan como bioacumuladores, aquellos que logran sobrevivir a la contaminación son capaces de destruir los elementos presentes en el ambiente (pe metales pesados), sirviendo como evidencia directa de la presencia y cantidad de contaminantes en el aire .

¿Qué hacemos en la Universidad de Ibagué?

El semillero de investigación GEEAM (Grupo de Estudios en Ecología e Impacto Ambiental), adscrito al Grupo de Investigación NATURATU de la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de la Universidad de Ibagué se ha enfocado en contestar la pregunta ¿Cómo los líquenes respondieron a la calidad atmosférica en la ciudad de Ibagué? Responder esta pregunta no es simple: requiere una orientación científica, a través del desarrollo de estudios con objetivos y métodos concretos, y a su vez pueden ser desarrollados en períodos cortos de tiempo y con bajo presupuesto.

La información inicial necesaria para realizar un estudio de evaluación de calidad de aire con base en comunidades de líquenes es conocer la diversidad de estos organismos en una ubicación, lo cual no es tarea fácil. La taxonomía líquida es una ciencia en auge dada las dificultades técnicas para describir los aspectos morfológicos, anatómicos y fisiológicos, entre otros, que permiten separar una especie de otra.

En este sentido, el material recolectado es enviado a un grupo de expertos en el Herbario de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, donde se presta el servicio de determinación y en donde, con rigurosidad científica, pueden revelar cuales son las especies encontradas en los estudios

Hasta la fecha, el semillero de investigación ha llevado a cabo 10 estudios sobre líquenes y calidad atmosférica en el departamento de Tolima, nueve de ellos en la ciudad de Ibagué y su zona periurbana, y uno en la ciudad de Melgar, en el desarrollo de trabajos de grado de estudiantes del programa de Administración Ambiental.

¿Qué sabemos sobre los líquenes y la calidad del aire de Ibagué?

En un primer estudio, Trujillo y Tafur (2016), quienes evaluaron la comunidad de líquenes cortícolas (esos que crecen en las cortezas) en 200 árboles de la capital tolimense, y que representan el estudio con mayor cantidad de árboles evaluados en una ciudad de Colombia, encontró 29 especies de líquenes asociados a cuatro especies de árboles (Mango, Ocobo Rosado, Acacio Amarillo y Gualanday).

Desde la hipótesis que el interior de la ciudad presentará una mayor contaminación atmosférica, los autores tomarán muestras iguales de la zona urbana y de la zona periurbana de la ciudad, esperando encontrar una menor cantidad de especies al interior. Sin embargo, no encontramos una diferencia en el número de especies entre estas zonas.

No obstante, los estudios más detallados permitieron demostrar que, aunque existe la misma cantidad de especies dentro y fuera de la ciudad, la abundancia de estas si varía en gran medida.

Algunas especies fueron en tres veces cinco veces más abundantes dentro de la ciudad, y otras redujeron su abundancia en una proporción similar, afectaron a una diferencia en la estructura de la comunidad entre zonas, lo que fue corroborado con análisis más sofisticado (Moreno-Palacios et al.2016).

Esta era la primera evidencia de un cambio en la comunidad de líquenes al interior de la ciudad, posiblemente por algún factor atmosférico que no es tan evidente como en ciudades grandes como Bogotá, Cali o Medellín.

Para poder asociar estas diferencias en la comunidad líquida con cambios en la calidad del aire es necesario tomar datos de los contaminantes, al menos los más importantes. Para esto, ya través del financiamiento de un proyecto de investigación, el grupo adquirió un equipo portátil Aeroqual S500, que permite el registro de dióxido de nitrógeno (NO ₂ ), dióxido de azufre (SO ₂ ), monóxido de carbono (CO) y ozono (O ₃ ).

Con este equipo el siguiente paso era conocer si en realidad la concentración de óxidos atmosféricos era diferente dentro y fuera de la ciudad. Para ello Espinosa y Trujillo (2017) tomaron muestras de los cuatro gases contaminantes al interior y fuera de la zona urbana, encontrando que las concentraciones de los óxidos atmosféricos eran mayores mayores dentro de la ciudad que en la periferia, y al menos tres de los gases (NO ₂ , SO ₂ y CO) presentaban variaciones encontradas al doble de lo encontrado afuera.

En relación con la normatividad colombiana, el NO ₂ , CO y O ₃ se encontraron en niveles inferiores a lo estipulado por la Resolución 2255. Sin embargo, la concentración de SO ₂en este estudio fue el doble de lo demandado por la norma de calidad de aire.

Dado que existen variables que pueden afectar la medición de los gases, como la temperatura, humedad relativa y hora del día, es posible que estos valores no reflejen completamente la dinámica de estos gases en la ciudad, pero son un buen inicio para el conocimiento de la calidad del aire local.

Además, el estudio encontró que al menos cuatro especies de líquenes se encontraron fuertemente asociados con los síntomas de algunos gases. Lo más interesante fue que dos de estas especies ( Physcia lacinulata y Candelaria concolor) se relaciona positivamente con las concentraciones de óxidos atmosféricos, es decir que se comportan como tolerantes a la presencia de estos gases en el ambiente. Mientras que las otras dos especies ( Canoparmelia sp. Y Pyxine pyxinoides ) se relaciona negativamente, lo que puede ser que estas redujeron su abundancia dentro de la ciudad, quizás por una alta sensibilidad a la presencia de contaminantes en el aire, lo que se conoce en biología como especies bioindicadoras. En otras palabras, la disminución de su cobertura o ausencia en una localidad particular podría indicar un aumento en la contaminación atmosférica.

En otro estudio, Pérez y Gualteros (2017) compararon la calidad atmosférica entre zonas verdes y zonas de alto tráfico vehicular en la ciudad, esta vez por medio del cálculo de los índices de calidad del aire en comunidades líquidas, encontrando que era LDV significativamente más alto (mayor calidad de aire) en las zonas verdes.

Esto es un resultado interesante, pensando en ocasiones no se valoran con frecuencia los servicios ambientales ofrecidos por la naturaleza; en este caso, una zona verde, como un parque con presencia de árboles, incluso al interior de la ciudad, puede mitigar la contaminación proveniente del tránsito vehicular, muestra en mejor calidad de aire.

Posteriormente Cano y Quiroga (2018) evaluaron la dinámica espacial de la calidad del aire en la ciudad, implementando tanto mediciones de gases como índices específicos en líquenes. En general, encontraron una disminución de las concentraciones de gases contaminantes desde el centro de la ciudad hacia la periferia, aunque esta distribución puede ser afectada por la ordenación de las actividades productivas o industriales de la ciudad (pe, la ubicación de parqueaderos de autobuses de transporte público en la periferia de la ciudad).

Finalmente, un estudio piloto realizado al interior de la Universidad de Ibagué (Bonilla 2018), en el que se tomaron muestras en ocho puntos del campus, que indican las tasas promedio de NO ₂ , CO y O ₃se encuentra en valores por debajo de la norma nacional de calidad de aire, e incluso más bajos que los promedios de la ciudad. Sin embargo, los niveles de SO _{2 fueron} significativamente más altos que la norma, lo que es congruente con el estudio previo y es un reflejo de los altos valores de este gas en la ciudad, posiblemente asociado al parque automotor.

En conclusión,

La calidad del aire de la ciudad de Ibagué está en mora de ser monitoreada y analizada de manera adecuada y responsable por las autoridades competentes. Los estudios detallados que al menos las complicaciones de SO ₂  se hallan en valores que no son adecuados para la salud humana. Pero, además de esto, los datos revelan que la biodiversidad al interior de la ciudad también podrían estar siendo afectados por los niveles de óxidos atmosféricos. En este sentido, los licores están demostrando ser una alternativa de bioindicación relevante y eficiente para el seguimiento de la calidad del aire, la recolección de grandes volúmenes de datos a bajo costo, que permite conocer la distribución espacial de la contaminación en la ciudad, de tal manera que se pueden tomar decisiones acertadas y objetivas para el manejo de esta variable ambiental.

Referencias

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