Introducción

En Asia oriental, el traslado de las partículas suspendidas en el aire entre países por el viento es único en el mundo. En ciertas épocas del año, los patrones climáticos favorecen el transporte transfronterizo de aerosoles desde China hacia el este de Asia, como polvo proveniente del desierto de China, que afecta significativamente la visión. Este viento también puede transportar los gases emitidos por las fábricas de un país a otro. Debido a su ubicación geográfica, Taiwán a menudo recibe contaminación transfronteriza proveniente de China. La distinción del impacto de la contaminación local y transfronteriza en la salud pública en Taiwán es preocupante y pone en duda la eficacia de las políticas de control de la contaminación del aire. La temporada de monzones del noreste coincide con el Año Nuevo chino y las vacaciones, que generan un gran desplazamiento de personas. No obstante, a fines de 2019, estos eventos se vieron alterados por la aparición de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) y el confinamiento impuesto para evitar su propagación. Esto obstaculizó la producción industrial y, por lo tanto, la emisión de contaminantes; no obstante, aún se desconoce si redujo la contaminación transfronteriza. Así, la pandemia por COVID-19 permitiría evaluar la intensidad y la contribución de la contaminación transfronteriza en medio del cierre parcial de la industria y el confinamiento de la población.

El objetivo del presente estudio fue evaluar la contaminación transfronteriza desde China hasta Taiwán pocos días después del confinamiento impuesto por COVID-19 en Wuhan, China.  

Métodos

El presente estudio utilizó mediciones terrestres en Taiwán, mediciones satelitales que cubren el este de Asia y simulaciones de transporte de sustancias químicas. Se obtuvieron las concentraciones partículas de 2.5 μm de diámetro (MP 2.5) por hora de todo Taiwán y de 10 μm de diámetro (PM 10) por hora, las proporciones de mezcla de CO y la velocidad y la dirección del viento en cabo Fuguei, donde la influencia local no es significativa y permite analizar la contaminación entrante. También se midió de la densidad de NO₂ sobre China entre 2017 y 2020. El modelo Community Multiscale Air Quality se utilizó para simular la emisión del 50% y el 100% de los gases contaminantes en China durante el Año Nuevo chino de 2020. El componente meteorológico se simuló con el modelo Weather Research Forecast . Las emisiones de gases de China y Taiwán se obtuvieron de bases de datos.

Resultados

El comienzo de la tercera semana del Año Nuevo chino es similar en China a un paro anual de su población. En las primeras 2 semanas se detectan concentraciones significativamente mayores de NO₂ en comparación con la tercera semana, mientras que en la semana 4 generalmente se observa el aumento en el NO₂, aunque no alcanza los niveles de la primera semana. En el área delimitada por 30° a 45° N y 110° a 120° E (centro-norte de China), durante las semanas 3 y 4 del Año Nuevo chino de 2020, los niveles de NO₂ se redujeron un 24% y 48%, respectivamente, en comparación con los 3 años anteriores (2017 a 2019). Según una investigación previa, en las semanas 4 a 7 de Año Nuevo chino de 2020, las concentraciones de NO₂ en la superficie disminuyeron un 61.4% en comparación con el mismo período en 2017 a 2019. Más allá de la fecha de inicio del confinamiento (23 de enero de 2020), el cronograma de cierre de las industrias en otras regiones de China durante el brote por COVID-19 fue variable.

La columna de contaminación procedente de China habría llegado Taiwán hacia el final de la tercera semana del Año Nuevo chino (entre el 29 y el 30 de junio de 2020). En las primeras horas del 30 de enero de 2020, la concentración de MP 2.5 en la costa del norte de Taiwán comenzó a aumentar aproximadamente 10 μg m^-3 a > 25 μg m^-3. Las concentraciones de MP 2.5 en cabo Fuguei aumentaron progresivamente y superaron los 40 μg m^-3 el 31 de enero. La columna que se movía hacia el sur encontró velocidades más lentas de viento y contaminación local en el norte de Taiwán, lo que permitió que la concentración de MP 2.5 se mantuviera con frecuencia por encima de 40 μg m^-3. Al llegar al sur de Taiwán, la corriente probablemente se haya disuelto y las concentraciones de MP 2.5 solo aumentaron de manera esporádica por encima de 35 μg m^-3 hacia el sur el 31 de enero. El 1 de febrero de 2020, las concentraciones de MP 2.5 cayeron por debajo de 25 μg m⁻³ en el norte de Taiwán. Sin embargo, la columna volvió a encontrar velocidades menores de viento y contaminación local en el oeste y suroeste de Taiwán, lo que permitió una acumulación por encima de 45 μg m^-3 en algunas áreas. En esta corriente no predominaron las partículas de polvo. En comparación con un evento similar ocurrido en febrero de 2018, la concentración de MP 2.5 en el norte de Taiwán fue 2 veces menor durante el Año Nuevo chino de 2020. En general, las corrientes de traslado de largo alcance, que llegan desde el este de Asia, alcanzan un pico de concentración entre < 45 μg m^-3 a > 100 μg m^-3, variabilidad que depende de la meteorología, la trayectoria y la influencia del polvo.

En el escenario simulado del 50% de emisiones de gases de China, las concentraciones de MP 2.5 ~50 μg m^-3 apenas se extendieron en el mar de China oriental. Por lo tanto, la cantidad de partículas contaminantes que transporta el viento hacia Taiwán parece menor. En términos de la intensidad del pico de MP 2.5, el escenario de emisiones del 50% de gases de China al final de la semana 3 del Año Nuevo chino de 2020 coincidió con las MP 2.5 medidas en Taiwán, con una amplia reducción de las emisiones industriales durante este tiempo. El escenario de emisión del 100% de gases de China simuló 2 oleadas de MP 2.5 que llegaron entre el 30 de enero y el 31 de enero, mientras que el escenario de emisiones del 50% simuló versiones significativamente atenuadas de estos picos, donde la concentración anterior apenas era visible fuera del aumento general de la concentración de MP 2.5 en ese momento. 

No es sencillo distinguir el impacto que tuvieron el Año Nuevo chino y el confinamiento por COVID-19 sobre la reducción de emisiones en China. Sin embargo, la reducción del 50% en las emisiones de Asia oriental, antes de la llegada de la última columna de viento de enero de 2020 a Taiwán, lo que se superpuso con el Año Nuevo chino y el comienzo del confinamiento por COVID-19 en China, se asoció con menores concentraciones de MP 2.5 respecto de años anteriores en el norte de Taiwán.

Conclusiones

La población taiwanesa se ve afectada por la contaminación continua e intensa proveniente de China, que suele tener un pico en invierno. Durante el Año Nuevo chino de 2020, que coincidió con el confinamiento impuesto por el gobierno chino para frenar la propagación de la COVID-19, lo que habría interrumpido parte la producción industrial china, la concentración máxima de MP 2.5 en Taiwán fue de 40 mg m^-3, es decir, casi la mitad de lo que se registra en tiempos normales, que suele alcanzar concentraciones de más de 70 μg m^-3 y que afecta a casi la totalidad de la población. La contaminación de MP 2.5 evitada por esta reducción de emisiones equivaldría a 0.5 μg m^-3 por cada hora de la temporada de invierno de diciembre a febrero. El problema de la contaminación local que afecta a Taiwán, proveniente de sus fábricas, se ve agravado por la contaminación que trae el viento desde el continente. Aunque las concentraciones de compuestos tóxicos no se midieron en el presente estudio, se estima que estas también se redujeron en un 50%.

Se necesitan estudios adicionales para determinar con mayor precisión el impacto de la reducción de la contaminación debido a la pandemia por COVID-19. Los episodios de traslado a larga distancia de los contaminantes del aire desde Asia continental parecen capaces de afectar sitios en el mar de China oriental. Por lo tanto, los países como Japón y Corea también parecen haber experimentado una reducción en los niveles de contaminación ambiental debido a la reducción de emisión de gases en China.