Introducción

La pandemia por la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) trajo consecuencias sobre la salud, ambientales y socioeconómicas. La falta de tratamiento y de vacuna llevó a la toma de medidas consistentes en la cuarentena con aislamiento social y el resultado fueron prácticamente vacías, sin vehículos. Estas medidas hicieron posible un experimento involuntario a gran escala en cuanto a la determinación de la calidad del aire en las ciudades. Las observaciones demostraron la caída significativa de la contaminación por gases y partículas en la mayoría de las áreas en 10 ciudades debido al confinamiento: Delhi, Londres, Los Ángeles, Milán, Mumbai, Nueva York, Roma, San Pablo, Seúl y Wuhan. En estas ciudades se demostraron reducciones que variaron entre el 9% y 60% en comparación con los datos de 2019 y entre + 2% y -55% en comparación con el promedio de los 4 años anteriores. Diferentes estudios indicaron que la COVID-19 es más agresiva cuando el aire está contaminado, aunque el número de estudios al respecto es limitado. También, se demostró que las ciudades con un alto nivel de contaminación tienen mayor probabilidad de infecciones por COVID-19. La contaminación del aire parece considerarse un cofactor que ayuda a empeorar los efectos de la enfermedad, incluso se planteó la hipótesis de que el agente causal de la COVID-19, el coronavirus 2 asociado con síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-2), puede estar presente en el material particulado durante la propagación de la infección, como ocurre con otros virus.

El objetivo de esta investigación fue determinar las observaciones horarias de dióxido de nitrógeno (NO₂) en las áreas metropolitanas de Madrid y Barcelona, España, durante marzo de 2020, con el objetivo de evaluar los efectos en la calidad del aire producidos por la cuarentena implementada por el gobierno español. Se tuvieron en cuenta tanto las reducciones resultantes del tráfico y las condiciones meteorológicas específicas durante ese mes. Por último, se compararon los valores de NO₂ de marzo de 2020 con los correspondientes para marzo de 2018 y 2019.

Materiales y métodos

Mediante el análisis de las observaciones de las redes de control de la calidad del aire se evaluó el impacto de las medidas de aislamiento adoptadas por el gobierno español. Se seleccionaron las estaciones de calidad del aire y las observaciones horarias para determinar los valores de reducción de NO₂ según la configuración específica de Madrid y Barcelona. La red de control de la calidad del aire de la ciudad de Madrid está formada por 24 estaciones remotas automáticas y la de Barcelona, por 9 estaciones. Se analizaron los meses de marzo de 2018, 2019 y 2020 exclusivamente para facilitar la comparación con datos similares, debido a que durante los últimos años tanto las ciudades de Barcelona como Madrid implementaron cambios importantes para mejorar la calidad del aire, como la introducción de zonas de bajas emisiones. En esas zonas se redujo el espacio para la circulación de vehículos, se fomentó la movilidad con bicicletas y se introdujeron sistemas de transporte compartido, entre otras medidas. Estas zonas se implementaron, en Madrid, el 1 de enero de 2019 en 5 km² y, en el caso de Barcelona, debía entrar en vigor el 1 de abril de 2020, después de un período de transición desde el 1 de enero de 2020, pero se suspendió debido a la cuarentena, en un área mayor de 95 km².

Para el presente estudio se cuantificó la reducción del tráfico en las ciudades de Madrid y Barcelona debido a las medidas de confinamiento. El análisis diferenció el efecto de la reducción del tráfico de las condiciones meteorológicas para el mes de marzo en los 3 años evaluados, a fin de identificar la posible influencia de las últimas, especialmente con las particularidades de 2020.

Resultados y discusión

El 14 de marzo de 2020 se implementó la cuarentena en España, con el cierre de las industrias y las actividades no esenciales, como tiendas, hoteles, restaurantes, centros comerciales y administrativos. Las limitaciones principales se centraron en la movilidad y, en lo posible, el teletrabajo se convirtió en obligatorio. Estas medidas se reforzaron el 27 de marzo y continuaron durante abril. El efecto principal fue la disminución en la movilidad vehicular, así como en el volumen de otras actividades relevantes, como las operaciones portuarias y aeroportuarias. El resultado fue la disminución sustancial de las emisiones. La reducción del tráfico en ambas ciudades fue significativa, del orden del 75%, con consecuencias también para el ruido. La medición en una zona céntrica de la ciudad de Barcelona indicó una disminución promedio del 50% en la presión sonora, de 67 dB a 61 dB.

En el caso de Madrid, las concentraciones de NO₂ disminuyeron un promedio de 53% en las 23 estaciones durante la primera semana, en comparación con la segunda semana debido a condiciones climáticas ventosas, mientras que la reducción causada por disminución de tráfico fue del 62%. Si se compara la segunda quincena con la primera semana, la reducción fue solamente del 18% (buenas condiciones meteorológicas para la calidad del aire contra reducciones de tráfico muy intensas). Finalmente, al comparar los datos de la segunda quincena (reducciones de tráfico muy intensas) con el de la primera quincena (combinación de condiciones meteorológicas dispersas buenas y malas para la calidad del aire), la reducción fue del 49%. En el caso de Barcelona y su área metropolitana de influencia, según las 9 estaciones analizadas, las concentraciones de NO₂ cayeron en promedio un 34% durante la primera semana en comparación con la segunda semana, debido a las condiciones climáticas de viento, mientras que la reducción debido a la disminución del tráfico por el confinamiento fue del 50%. Al comparar la segunda quincena con la primera semana, la reducción fue solo del 23% (buenas condiciones meteorológicas para la calidad del aire contra reducciones muy intensas de tráfico). Finalmente, al comparar los datos de la segunda quincena (restricción muy intensa del tráfico) con los de la primera quincena (combinación de condiciones meteorológicas dispersas buenas y malas para la calidad del aire), la reducción fue del 42%. Los porcentajes de mejoría fueron más notables en Madrid (62% contra 53%) con respecto a Barcelona (50% contra 34%). En ambas ciudades se respiró aire puro.

Se obtuvieron mediciones por hora de la calidad del aire en las 24 estaciones de Madrid y las 9 de Barcelona de las redes de monitorización durante marzo de 2020. Los resultados permitieron determinar los valores que se pueden lograr mediante la implementación de zonas de bajas emisiones, así como que en Madrid y Barcelona la contaminación debería reducirse un 55%. Este valor define el alcance de las acciones a realizar para que ambas ciudades logren una atmósfera limpia y saludable respecto de los niveles de NO₂. La reducción intensa del tráfico disminuyó los valores máximos por hora de NO₂ más que las condiciones climáticas óptimas. Sin embargo, ambas ciudades respondieron de manera diferente, ya que Barcelona tuvo un mayor efecto sobre la calidad del aire, debido a las buenas condiciones climáticas, mientras que en Madrid el efecto de la reducción del tráfico fue más significativo.

También se compararon los valores horarios de NO₂ para la segunda quincena de marzo de 2020 con los valores de marzo de 2019 y 2018, que fueron diferentes en el aspecto meteorológico. En marzo de 2019 se vivió con un clima estable, que favoreció la mala calidad del aire, mientras que el mismo mes en 2018 se caracterizó por un clima inestable, que favoreció la dispersión de la contaminación. Los resultados indicaron que, debido al confinamiento, la reducción promedio en Madrid fue del 56% y 46% en comparación con 2019 y 2018, respectivamente, mientras que en Barcelona fue del 59% y 55%, en ese orden.

Conclusión

La situación a causa de la pandemia por COVID-19 corrobora lo que la comunidad científica sostiene hace años con respecto a que la reducción en las emisiones del tráfico en las ciudades tiene efectos claros en la disminución de la contaminación del aire, con beneficios significativos para la salud pública. El confinamiento por la pandemia posibilitó ver aire limpio y cielos transparentes en décadas en las ciudades seleccionadas.

El análisis de las observaciones horarias de NO₂ en las áreas metropolitanas de Madrid y Barcelona indicó una reducción promedio, del 62% y 50%, respectivamente, de la contaminación del aire. Según el autor, hay un vínculo claro que señala que este es un factor importante de riesgo y contribuye a agravar las principales enfermedades crónicas. La pandemia por COVID-19 define la necesidad de una estrategia proactiva, especialmente en la aplicación de una política ambiental sostenible y basada en la reducción de los niveles de contaminación del aire.