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En este trabajo se ha llevado a cabo la identificación y caracterización geoquímica de las principales fuentes primarias de aerosoles atmosféricos depositados en el Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido de los Pirineos (PNOMP). A través de una campaña de medida de larga duración (2016-2023) se han podido identificar contribuciones variables, según el periodo del año y las condiciones atmosféricas, de aerosoles naturales y antropogénicos en el PNOMP.

El polvo africano ha sido la fuente principal, representando un 48 % del total de partículas depositadas en la serie temporal global. En el contexto actual del cambio climático, las zonas naturales protegidas como el PNOMP se ven cada vez más afectadas por el aumento de las temperaturas, la reducción de las precipitaciones y el aumento de los episodios de intrusión de polvo africano. Las observaciones a largo plazo del depósito de aerosoles en los Pirineos españoles han sido escasas hasta la fecha, lo que pone de relieve la importancia de promover y ampliar este tipo de investigaciones en el futuro. En la realización del trabajo, han colaborado investigadores del Departamento de Medioambiente del CIEMAT y del Instituto Pirenaico de Ecología (IPE) del CSIC.

Los aerosoles atmosféricos, son partículas en suspensión en el aire que presentan gran variabilidad en tamaño, composición y origen. Entre los componentes clave destacan la sal marina, el polvo mineral, la materia orgánica, el aerosol carbonoso (carbono negro o “black carbon” (hollín) y carbono elemental), las partículas derivadas del azufre y del nitrógeno y los metales pesados. Las respectivas contribuciones varían según la ubicación, la meteorología y la intensidad de la fuente emisora. A escala global, la mayoría de las partículas atmosféricas provienen de fuentes naturales, por ejemplo el aerosol marino se produce a partir de la interacción entre la superficie del mar y la atmósfera, y el aerosol mineral se produce por la resuspensión y el arrastre masivo de partículas superficiales especialmente de las zonas áridas y desérticas del planeta. Las actividades antropogénicas también generan gran cantidad y variedad de partículas, incluidos los procesos industriales, agrícolas y de combustión, siendo el tráfico rodado una fuente especialmente significativa en entornos urbanos. Los procesos de combustión incompleta de combustibles fósiles, biomasa o biocombustibles generan carbono negro, considerado un componente clave en los procesos de forzamiento climático.

Más allá de su influencia sobre el deterioro de la calidad del aire y los efectos en la salud humana y el medio natural, los aerosoles también desempeñan un papel crucial en el balance radiativo terrestre. Esto es debido a que pueden interactuar con la radiación solar incidente, bien de modo directo, dispersándola, reflejándola o absorbiéndola, o de forma indirecta, al influir en la dinámica de formación de las nubes y sus propiedades ópticas o sobre la reflectividad de la propia superficie terrestre (albedo).

Las consecuencias derivadas de los depósitos de partículas que se producen sobre diferentes áreas de la criósfera son especialmente críticas en entornos de gran altitud. Por ejemplo, los depósitos de partículas de polvo mineral o de carbono negro producen un oscurecimiento de las capas de nieve y hielo lo que reduce su albedo, provocando una aceleración del deshielo, tanto de la nieve estacional como del hielo glaciar, puesto que estas superficies absorben mejor la radiación solar. Este proceso altera la dinámica de los recursos hídricos regionales, con repercusiones adicionales en el clima regional y la estabilidad ecológica general, empezando por la fenología y la productividad de los pastizales, que están estrechamente relacionadas con la dinámica de la nieve.

En este contexto, se ha caracterizado la variabilidad interanual del depósito atmosférico de partículas en el Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido (PNOMP) en términos de su composición química y sus fuentes emisoras, con especial atención a los intensos episodios de depósito de polvo de origen africano producidos entre el otoño y el comienzo de la primavera durante el periodo 2016-2023.

Aunque en las últimas décadas se han llevado a cabo múltiples estudios sobre la composición de los aerosoles atmosféricos en entornos urbanos e industriales del continente europeo, estudios como el que aquí se presenta en el que se ha realizado una campaña de medida de larga duración de muestras de aerosoles depositados en una región montañosa y con una amplia cobertura de nieve, han sido muy poco frecuentes. En este caso se ha podido confirmar la influencia antropogénica en la calidad del aire del PNOMP, en forma de depósito de especies químicas específicas, como el potasio soluble, que ha seguido un patrón estacional con máximos durante los meses más fríos del año. Los sulfatos cuya presencia está asociada a las emisiones de procesos industriales y de combustión, han mostrado una tendencia a la baja desde 2020, mientras que los nitratos también asociados a este tipo de actividades antropogénicas han presentado las concentraciones más altas en los períodos más fríos del año. Los componentes del aerosol marino, han presentado anomalías que probablemente estén relacionadas con el impacto en este emplazamiento de las emisiones industriales de HCl de la cercana industria cloroalcalina de Sabiñánigo.

Además, estas regiones montañosas son muy sensibles a los aportes de partículas procedentes de regiones remotas, a través de procesos de transporte a larga distancia. En este sentido, se ha podido confirmar que las intrusiones de polvo originado en las zonas desérticas del norte de África afectan significativamente al noreste de la Península Ibérica durante los periodos invernales, habiéndose registrado más de 20 g/m2 de materia mineral depositada durante eventos específicos. Este resultado es muy importante, puesto que el depósito de ciertos elementos minerales con una gran capacidad para acelerar los procesos de fusión de nieve, en particular el hierro y los óxidos de hierro, ha estado condicionada casi en su totalidad por la llegada de masas de aire que transportaban polvo africano.

Estos hallazgos ponen de relieve la compleja interacción entre el transporte atmosférico, la composición de los aerosoles y la evolución de la capa de nieve en entornos de alta montaña.

Este estudio ha estado financiado por los proyectos de investigación POSAHPI (AEI, PID2019-108101RB-I00, PID2022-143146OB-I00), ASAH-AS (Ayudas para la realización de proyectos de Investigación Científica en la Red de Parques Nacionales 2021, Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, ref. 2799/2021) y SNOWDUST (AEI, TED2021-130114B-I00).

A través de este enlace se puede acceder a un interesante video divulgativo sobre la motivación y necesidad de llevar a cabo un proyecto como ASAH-AS “Aerosol Sahariano y de otras fuentes de emisión en Parques Nacionales de España: de la Atmósfera a los Sedimentos” para evaluar el impacto de la contaminación atmosférica sobre los ecosistemas de nuestros parques nacionales.

Los autores del trabajo son Javier Bandrés, Juan Ignacio López-Moreno y Jorge Pey (Instituto Pirenaico de Ecología del CSIC), junto a Pedro Salvador (Departamento de Medioambiente del CIEMAT).