Efectos del cambio climático sobre la calidad del aire urbano y riesgo para la salud pública

El cambio climático y la calidad del aire urbano están intrínsecamente conectados en un círculo vicioso que está intensificando los riesgos para la salud pública a nivel global. La Organización Mundial de la Salud advierte que la contaminación atmosférica causa más de 4,5 millones de muertes prematuras al año, una cifra que está aumentando debido a las interacciones complejas entre el calentamiento global y la deterioración de la calidad del aire urbano.

Mecanismos de Interacción Clima-Contaminación

Formación Acelerada de Ozono Troposférico

El ozono troposférico representa uno de los vínculos más directos entre cambio climático y salud pública. Las temperaturas más cálidas aceleran las reacciones químicas que forman ozono cuando los compuestos orgánicos volátiles (COV) y óxidos de nitrógeno (NOx) interactúan con la radiación solar. Esta “penalización climática” significa que por cada grado de aumento en la temperatura, las concentraciones de ozono pueden incrementarse significativamente.

En España, las altas temperaturas han disparado la contaminación por ozono troposférico durante la primavera de 2025, alcanzando niveles inusuales para la época. El coordinador del informe sobre calidad del aire advierte que “es uno de los peores años, de lo que llevamos en mayo y junio”, con episodios de contaminación asociados directamente a las altas temperaturas registradas este año.

Islas de Calor Urbanas y Contaminación

Las islas de calor urbanas aumentan la mortalidad estival en un 4% y crean condiciones propicias para la acumulación de contaminantes. En Barcelona, donde se han registrado 107 años de datos homogéneos, se observa no solo el calentamiento global sino también “una elevación de temperatura a una tasa más elevada que el promedio global”.

Las islas de calor empeoran la calidad del aire al aumentar en paralelo el consumo de combustibles fósiles y las emisiones de CO₂, SO₂ y NOx. Este fenómeno es particularmente grave durante las horas nocturnas, cuando el “plus térmico nocturno” impide que las ciudades se enfríen adecuadamente.

Amplificación de Contaminantes por Eventos Extremos

Incendios Forestales y Material Particulado

Los incendios forestales, más frecuentes e intensos debido al cambio climático, representan una fuente creciente de contaminación urbana. El humo contiene una mezcla nociva de sustancias químicas que no solo afecta la calidad del aire local sino que cruza fronteras y atraviesa continentes enteros.

En 2023, las temporadas de incendios forestales en ambos hemisferios fueron extremadamente activas. En Chile, los incendios forestales causaron que “los valores de ozono, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y PM₂.₅ registrados simultáneamente” demostraran la extrema degradación de la calidad del aire.

Las PM₂.₅ procedentes de incendios forestales son más tóxicas que las emitidas por vehículos debido a su composición química, menor tamaño y las altas temperaturas asociadas. Un estudio de la Universidad de Monash encontró que cada año se producen más de 3.500 muertes atribuidas a la contaminación atmosférica ocasionada por los incendios.

Sequías y Tormentas de Polvo

Las sequías más frecuentes e incendios forestales más intensos aumentan significativamente el material particulado (PM₁₀ y PM₂.₅) en el aire urbano. Los paisajes secos y degradados intensifican las tormentas de arena y polvo, que junto con los incendios forestales representan importantes riesgos para la salud pública.

En Perú, estudios revelan que el polvo atmosférico sedimentable en algunas áreas urbanas alcanza concentraciones 6,78 veces superiores a lo recomendado por la OMS, especialmente en zonas con crecimiento urbano desenfrenado y aumento del parque automotor.

Impactos Específicos en la Salud Pública

Enfermedades Respiratorias y Cardiovasculares

La exposición a partículas en el exterior influenciada por el cambio climático se ha asociado con síntomas respiratorios, disminución de la función pulmonar y el desarrollo de patologías crónicas. Según datos de la SEPAR, se estima que un 35% de españoles respira aire contaminado.

El ozono troposférico causa inflamación pulmonar que, combinada con el estrés térmico durante el verano, puede crear condiciones críticas especialmente para personas con problemas de salud existentes. Los altos niveles de ozono causan problemas respiratorios, desencadenan asma, reducen la función pulmonar y causan enfermedades pulmonares.

Poblaciones Vulnerables

Los grupos más vulnerables incluyen personas mayores, mujeres, personas con enfermedades respiratorias crónicas o cardiovasculares, y niños. En Cataluña, “en aquellas personas con enfermedades crónicas o preexistentes de tipo cardiovascular, respiratorio, mental o renales, aumenta el 20% la mortalidad durante las olas de calor”.

Las comunidades minoritarias y de bajos ingresos corren especial peligro porque suelen estar más cerca de fábricas y refinerías que emiten precursores químicos del ozono. Los niños que viven en zonas con grandes niveles de contaminación ambiental tienen más opciones de desarrollar asma o bronquitis.

Interacciones Sinérgicas Temperatura-Contaminación

Efectos Combinados del Calor y Contaminantes

La investigación revela evidencia sugestiva de modificación del efecto entre la temperatura del aire y los contaminantes atmosféricos sobre la mortalidad durante períodos cálidos. Las olas de calor alteran la química atmosférica y aumentan la contaminación a través de múltiples mecanismos.

En Texas, un estudio durante la ola de calor de 2024 encontró niveles preocupantes de ozono, COV oxigenados y nanopartículas cuando las temperaturas oscilaron entre 32 y 41°C. Los investigadores confirmaron que las altas temperaturas aumentan la temperatura de la superficie terrestre, atrapando el aire más fresco y reteniendo los contaminantes en la atmósfera.

Condiciones Meteorológicas Adversas

El tiempo soleado y las altas temperaturas tienen un impacto negativo adicional en la calidad del aire cuando llegan las olas de calor. Las condiciones anticiclónicas proporcionan un ambiente favorable para la acumulación de ozono, mientras que la ausencia de viento impide la dispersión de contaminantes.

En ciudades como Arequipa, se ha documentado cómo la saturación del gas CO₂ en la atmósfera provoca el debilitamiento de la capa de ozono y aumenta la penetración de rayos ultravioleta, intensificando el efecto invernadero y el sobrecalentamiento urbano.

Proyecciones Futuras y Escenarios de Riesgo

Duplicación de Días de Alerta

Según proyecciones científicas, en 2050 se habrán duplicado los días de alerta por ozono en algunas zonas, llegando hasta nueve días al año. El ozono troposférico es responsable de aproximadamente 0,23°C del calentamiento actual y de más de medio millón de muertes prematuras cada año.

Los episodios graves de ozono serán más frecuentes en el noreste estadounidense y California, mientras que el ozono durante todo el año aumentará más en el medio oeste y el noreste. En Europa, se prevé que las concentraciones de ozono por encima de los valores límite planteen importantes riesgos para la salud y el medio ambiente.

Costos Económicos y Sociales

Las islas de calor urbanas podrían duplicar las pérdidas económicas previstas por el cambio climático. La contaminación del aire atribuible al transporte resultó en 3,5 millones de muertes prematuras en 2017 inducidas por infecciones respiratorias, diabetes y otras patologías.

El aumento de enfermedades respiratorias ha sido dramático: según el INE, en el primer semestre de 2022, las muertes vinculadas a patologías respiratorias aumentaron en un 24,3%, situándolas como la cuarta causa de defunción.

Estrategias de Adaptación y Mitigación

Soluciones Integradas Clima-Aire Limpio

Los expertos enfatizan que “la calidad del aire y el cambio climático deben abordarse juntos”. Las medidas contra la contaminación atmosférica y las destinadas a luchar contra el cambio climático se refuerzan mutuamente.

Las ciudades pueden implementar corredores de ventilación abiertos para dispersar más eficazmente la contaminación del aire y construir infraestructura verde como cobertura arbórea urbana, que puede mitigar el efecto de isla de calor urbana al enfriar las ciudades mientras absorbe contaminantes.

Planes de Emergencia y Respuesta

Las ciudades deben desarrollar planes de respuesta ante emergencias para situaciones de calor y calidad del aire peligrosas, que podrían incluir la limitación de vehículos en las carreteras y el cierre de fábricas altamente contaminantes durante eventos de alta contaminación.

El éxito del Plan de Descontaminación de Santiago demuestra la viabilidad de estas estrategias: desde 1990, el nivel de PM₂.₅ ha disminuido un 70%, con efectos importantes en la salud de la población.

Monitoreo y Vigilancia Avanzada

Sistemas de Alerta Temprana

El Servicio de Vigilancia Atmosférica de Copernicus ha desarrollado capacidades para realizar predicciones precisas de episodios de ozono troposférico. Estas herramientas son fundamentales para proporcionar alertas oportunas que permitan a las autoridades responder rápidamente con medidas adecuadas.

La clara correlación entre las temperaturas extremadamente cálidas y los altos niveles de ozono requiere sistemas de monitoreo integrados que consideren tanto variables meteorológicas como de calidad del aire.

Investigación y Desarrollo

La investigación sobre interacciones entre química y clima es crucial para entender cómo las temperaturas más cálidas permiten que las sustancias químicas se combinen y produzcan ozono. Los científicos advierten que mucha gente ignora en gran medida la existencia de sustancias potencialmente peligrosas en la atmósfera y que los niveles de esas sustancias pueden estar aumentando.

Los efectos del cambio climático sobre la calidad del aire urbano representan una amenaza multiplicada para la salud pública que requiere respuestas urgentes e integradas. La combinación mortal de calor y contaminación está creando condiciones sin precedentes en las ciudades del mundo, donde los círculos viciosos entre temperatura, formación de contaminantes y eventos extremos están acelerando los riesgos para la salud.

La evidencia científica demuestra que no es posible abordar el cambio climático y la calidad del aire como problemas separados. Las soluciones integradas que combinen mitigación climática, mejora de la calidad del aire y protección de la salud pública son esenciales para proteger a los más de 3.500 millones de personas que viven en ciudades y que están cada vez más expuestas a esta combinación mortal de calor extremo y aire contaminado.

La urgencia de la acción se refleja en las proyecciones que indican una duplicación de días críticos de contaminación para 2050, lo que subraya la necesidad de implementar medidas preventivas ambiciosas ahora para evitar una crisis de salud pública de proporciones catastróficas en las próximas décadas.