Niveles de NO2 después del confinamiento por COVID-19 en Ecuador

Un compromiso entre el medio ambiente y la salud humana

NO2 levels after the COVID-19 lockdown in Ecuador: A trade-off between environment and human health (https://doi.org/10.1016/j.uclim.2020.100674)

Stephanie Díaz-López

A un año de que la Organización Mundial de la Salud (OMS) declarara a la COVID-19 como pandemia, continuamos con gran incertidumbre ante esta enfermedad que ha sacudido al mundo entero. Con un extenuante confinamiento que, aunque nos ha permitido salvar muchas vidas, ha impactado negativamente a la sociedad y a la economía global, sin mencionar los grandes cambios que ha generado desde el punto de vista cultural. Sin embargo, los efectos positivos sobre los ecosistemas y la calidad de aire han sido notables en grandes ciudades alrededor del mundo (Dutheil et al., 2020), lo que nos ha llevado a repensar nuestro estilo de vida. Ecuador es uno de los países que fue mayormente afectado a inicios de la pandemia con una gran cantidad de contagios y muertes, así como un sistema de salud pública colapsado.

El objetivo de este estudio fue conocer la variación de la concentración de NO2 troposférico en Ecuador como resultado del confinamiento causado por la pandemia y analizar su relación con los casos/muertes por COVID-19.

Contaminación atmosférica y su relación con enfermedades respiratorias

La contaminación atmosférica es responsable de 4,2 millones de muertes cada año (WHO, 2020), principalmente en las grandes ciudades, donde las actividades antrópicas del sector industrial y energético acompañado del alto tráfico vehicular son los mayores contribuyentes de la emisión de gases contaminantes (Cai et al., 2020; Liu et al., 2019; Rovira et al., 2020). Los contaminantes atmosféricos más comunes son el material particulado (MP), los óxidos de nitrógeno (NO y NO2), monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO2) y ozono (O3) troposférico (Burns et al., 2020). El NO2 es un gas venenoso, formado principalmente a partir procesos térmicos como la combustión de combustibles fósiles en vehículos (Kopel and Brower, 2019; Sangale et al., 2020) y a partir de la oxidación de NO en la atmósfera. Es el precursor del O3 troposférico, que es formado a partir de reacciones fotoquímicas con otros gases en la atmósfera como los compuestos orgánicos volátiles (COV), el metano (CH4) y el CO (Andino-Enriquez et al., 2018).

El monitoreo y control de las emisiones de NO2 es importante debido a sus consecuencias negativas en el ambiente y la salud humana (Muthulakshmi et al., 2019). Es conocido que la exposición prolongada de NO2 es la causante de enfermedades cardiovasculares y respiratorias como hipertensión, déficit de función pulmonar y enfermedad de obstrucción crónica pulmonar (COPD, por sus siglas en inglés) (Lamichhane et al., 2018; Lyons et al., 2020), así como el incremento del riesgo de contraer enfermedades virales (Jurado et al., 2020).

Efectos del confinamiento sobre la calidad del aire: Caso Ecuador

Ecuador fue uno de los países con mayor número de casos de contagio de COVID-19 en la región a inicios de la pandemia ocupando el primer lugar de número de muertes per cápita en América Latina y El Caribe. Aunque el gobierno nacional declaró estado de emergencia y confinamiento (Figura 1), los casos de COVID-19 aumentaron abruptamente, especialmente en la ciudad de Guayaquil, la ciudad más poblada e industrializada del Ecuador.

Figura 1. Línea de tiempo de las medidas sanitarias tomadas por el gobierno ecuatoriano como consecuencia del confinamiento por COVID-19.

Para el 30 de abril de 2020, había 24.675 casos confirmados y 883 muertes registrados (presumiendo que este valor era aún mayor), causando el colapso del sistema nacional de salud y severos problemas sociales y económicos. Al día de hoy esa cifra asciende a 312.851 casos y 16.478 muertes confirmadas. Para conocer la variación de la concentración de NO2 troposférico en Ecuador como resultado del confinamiento, se tomaron datos de la concentración media de NO2 de la vertical de la atmósfera sobre el territorio ecuatoriano, obtenidos por el satélite TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument)- Sentinel 5P de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) en dos periodos: antes (16–31 de marzo de 2019) y después del confinamiento por COVID-19 (16–31 de marzo de 2020). El análisis espacial fue realizado seleccionando las 12 ciudades más pobladas del Ecuador, que representan más de la mitad de la población nacional (52%). La Figura 2 representa el análisis obtenido a partir de los datos de satélites para los dos periodos de estudio en Ecuador.

En el mapa obtenido para el 2019 (actividad normal) se observan dos puntos principales con altas concentraciones de NO2, el primero en el suroeste (color rojo oscuro, alrededor de Guayaquil) y otro en el norte del país, en el área andina (color rojo claro, alrededor de Quito) (Figura 2). Este resultado es esperado ya que ambas áreas y/o ciudades son las más industrializadas del Ecuador. Por otro lado, en el mapa obtenido para el año 2020, se observa una importante disminución de las concentraciones de NO2 (-13%) en estas regiones en comparación con el mismo periodo del 2019, como consecuencia del confinamiento por COVID-19.Además, como se esperaba, en Guayaquil y Quito (Capital de Ecuador), las ciudades más industrializadas, se observó la reducción de NO2 más importante luego del confinamiento, con un −23,4 y −22,4%, respectivamente.

Fig. 2. Concentración de NO2 en Ecuador (a) antes (16–31 de marzo de 2019) y (b) después (16–31 de marzo de 2020) del confinamiento por COVID-19.

Este resultado es consistente con los encontrados a nivel global, en grandes ciudades de China, Francia, Alemania, Italia, España y Estados Unidos, donde se evidenció una reducción del 20-30% de las concentraciones de NO2 con el confinamiento por COVID-19 (Muhammad et al., 2020; Ogen, 2020; Omrani et al., 2020; Tobías et al., 2020). En un análisis adicional realizado considerando el periodo entre el 1-15 de abril de 2020, la etapa más fuerte del confinamiento, se observó una reducción de NO2 de −35,0% en Guayaquil y −23,4% en Quito.

Relación entre la concentración de NO2 troposférico y las muertes por COVID-19

Se estudió la relación entre la exposición de NO2 y las muertes por COVID-19 hasta el 30 de abril de 2020, empleando las concentraciones del 2019 (sin confinamiento) en las ciudades seleccionadas, considerada en este estudio como el nivel habitual de NO2 (Figura 3). Se observó un alto coeficiente de regresión (R2 = 0,99) entre las concentraciones de NO2 (en las 12 ciudades) y las muertes por COVID-19. Estos resultados muestran la influencia de las concentraciones de NO2 en el incremento de las muertes por COVID-19 en las 12 ciudades más pobladas del Ecuador, donde viven alrededor de 9,2 millones de personas. Además, coincide con investigaciones recientes a escala regional, donde se estudia esta relación en ciudades altamente contaminadas con NO2 atmosférico en 4 países de Europa (Ogen, 2020). Este autor reporta que el 83% de las muertes por COVID-19 se encontraban en las ciudades con concentraciones de NO2 por encima de 100 μmol/m2.

Figura 3. Diagrama de dispersión de muertes confirmadas por COVID-19 y concentraciones de NO2 en 2019. Análisis de regresión simple (modelo cuadrático) considerando 12 ciudades del Ecuador.

En Ecuador, el mayor número de muertes por COVID-19 se observó en las ciudades con mayor concentración de NO2 troposférico (50–100 μmol/m2), con una mortalidad mayor al 68%. Es importante destacar, que no existen ciudades con concentraciones mayores a 100 μmol/m2, sin embargo, en ambos estudios se encontró el mayor número de muertes por COVID-19 en las ciudades o regiones más contaminadas por NO2 (Figura 4). Adicionalmente, se realizó un análisis de correlación de Pearson para estudiar la correlación entre la concentración de NO2 (2019) y los casos, las muertes y las muertes per cápita por COVID-19 obteniendo una fuerte correlación en todos los casos (r=0,91, r=0,88 y r=0,84 respectivamente; p<0,001). Estas correlaciones positivas podrían ser una evidencia del potencial efecto negativo de la exposición prolongada al NO2 en la salud humana, probablemente, promoviendo un mayor número de muertes por COVID-19.

Figura 4. Relación entre la concentración de NO2 y las muertes por COVID-19 en (a) Ecuador (Este estudio) y (b) Europa (Ogen, 2020).

Estos resultados coinciden con estudios previos que demuestran el efecto negativo que tiene la contaminación del aire, específicamente las emisiones y exposición al NO2, con las enfermedades respiratorias crónicas (Fenech and Aquilina, 2020; Lamichhane et al., 2018; Lyons et al., 2020). (Chudnovsky, 2020), asegura que estos resultados deben complementarse con el análisis de otros factores clave no solo de carácter ambiental, sino también social y económico, que permitirían verificar cuáles son los impulsores de las fatalidades del COVID-19 de una manera más confiable. Estos aspectos son particularmente importantes en América Latina por su gran inequidad social. Desde esta perspectiva, incluso se puede suponer que la exposición continuada a este gas sería una condición previa desfavorable o un cofactor de riesgo (Conticini et al., 2020), no solo para el virus COVID-19 sino también para otras enfermedades y futuras crisis de salud mundial.

En este sentido, también es necesario realizar más estudios en los que se consideren otros gases contaminantes implicados en la contaminación atmosférica, junto con datos que representen una mayor variabilidad espacio-temporal. Esto podría ayudar a validar y completar estos hallazgos, no solo en Ecuador sino también a escala regional/global.

En este momento, no hay duda sobre las terribles consecuencias de la enfermedad COVID-19. El efecto ambiental global positivo del confinamiento para contener esta pandemia es, paradójicamente, también claro, y la reducción mundial inesperada de la contaminación del aire es, por lo tanto, considerada por muchas personas como un “regalo temporal” para el planeta. En consecuencia, los responsables de la toma de decisiones y los gobiernos deben pensar con mucho cuidado al establecer sus políticas ambientales post-pandémicas y actuar en consecuencia para preservar la vida en la Tierra.

Para más información: https://doi.org/10.1016/j.uclim.2020.100674

Referencias

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