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Análisis de los impactos del ozono en la Comunidad de Madrid bajo la combinación de escenarios de cambio climático y reducción de emisiones por aplicación de las políticas de mejora de la calidad del aire

Autor: Mark Richard Theobald
Investigador
CIEMAT - Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas
Otros autores: Marta G. Vivanco (CIEMAT); Victoria Gil (CIEMAT); Coralina Hernandez Trujillo (CIEMAT); Juan Luis Garrido (CIEMAT); Victoria Bermejo-Bermejo (CIEMAT); Ignacio González Fernández (CIEMAT); Rocío Alonso (CIEMAT); Augustin Colette (INERIS, Francia); Florian Couvidat (INERIS, Francia); Antonio Spanu (INERIS, Francia); Camilla Andersson (SMHI, Suecia)
Formato: Comunicación técnica escrita / Comunicación técnica panel
Tipo: Científico Técnica
Temática: Biodiversidad; Calidad ambiental y salud; Energía, eficiencia y cambio climático
Programa Financiación: Otro
ODS relacionados: Salud y bienestar, Energía asequible y no contaminante, Industria, innovación e infraestructura, Ciudades y comunidades, Producción y consumo responsables, Acción por el clima, Vida de ecosistemas terrestres
Resumen:
La concentración de ozono (O3) troposférico se ha ido incrementando en la atmosfera desde la revolución industrial hasta alcanzar los niveles actuales, donde sus valores elevados suponen un riesgo para la salud humana y la vegetación, tanto natural como cultivos. El O3 es un contaminante secundario que no se emite directamente de fuentes concretas, sino que se forma mediante una compleja química atmosférica entre sus precursores, principalmente los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COV), incluyendo el metano. Esta química atmosférica es muy dependiente de las condiciones meteorológicas; por ello, existe una estrecha relación entre los impactos del O3 con la emisión de precursores y las condiciones ambientales.



Se espera que las emisiones antropogénicas de los precursores de O3 en Europa disminuyan en el futuro como consecuencia de la aplicación actual de las políticas europeas y nacionales de calidad del aire, orientadas a reducir los impactos de la contaminación atmosférica, incluidos los que produce el O3 a nivel de la superficie. Sin embargo, hay que tener en cuenta que esta reducción de emisiones se producirá en un contexto de clima cambiante, que afectará a los procesos de formación y destrucción de O3 troposférico; y al mismo tiempo, también afectará a las emisiones de precursores. Por ejemplo, se espera un incremento de las emisiones biogénicas (COV de origen vegetal), como sucede con el isopreno emitido por la vegetación.



En el presente estudio, se ha realizado una modelización de alta resolución de la calidad del aire (modelo CHIMERE) forzada por una simulación climática (modelo IPSL-CM5, escenario CMIP5 RCP 8,5, con un aumento dinámico de la resolución llevado a cabo por el modelo WRF), con el fin de cuantificar el efecto combinado de reducción de precursores de O3 y de una situación climática adversa, en los impactos potenciales del O3 considerando indicadores de riesgo para salud humana y vegetación dictados por distintos organismos internacionales (Directivas UE, Convención del Aire-ONUCEPE, OMS-ONU). También se han realizado simulaciones adicionales bajo un clima cambiante pero manteniendo las emisiones de precursores constantes, para estimar el efecto únicamente del cambio climático en los impactos del O3 (beneficio/penalización climática). El estudio realizado engloba el dominio de la Comunidad de Madrid, simulando dos periodos a contrastar entre el pasado (1996-2005) y el futuro (2046-2055). Las simulaciones indican una cierta penalización climática consecuencia del aumento de la concentración de O3 en los escenarios futuros del 0,5-1%, un efecto leve en comparación con la repercusión de la reducción de emisiones de precursores, aunque disminuiría la eficaz de estas reducciones.



Los resultados sugieren que la reducción de las emisiones de precursores permitirá reducir los niveles de O3 en torno al 2050, y cumplir con la legislación actual de la UE en materia de protección de la salud humana (valor objetivo UE) en todo el ámbito de estudio. Sin embargo, esta reducción de O3 no será suficiente para cumplir umbrales más restrictivos que aseguren la protección de la vegetación, al incumplirse en casi una quinta parte del dominio el valor objetivo de la UE y en todo el dominio el llamado “objetivo a largo plazo” de la UE, y sobrepasándose los umbrales (niveles críticos) de la Convención del Aire para distintos tipos de vegetación. Tampoco se cumplirá el valor guía indicado por la Organización Mundial de la Salud.

Objetivos:
Analizar los impactos del ozono en la Comunidad de Madrid bajo la combinación de escenarios de cambio climático y reducción de emisiones por aplicación de las políticas de mejora de la calidad del aire

Acciones:
Se ha realizado una modelización de alta resolución de la calidad del aire (modelo CHIMERE) forzada por una simulación climática (modelo IPSL-CM5, escenario CMIP5 RCP 8,5). Se ha cuantificado el efecto combinado de reducción de precursores de ozono y de una situación climática adversa, en los impactos potenciales del ozono considerando indicadores de riesgo para salud humana y vegetación. También se han realizado simulaciones adicionales bajo un clima cambiante pero manteniendo las emisiones de precursores constantes, para estimar el efecto únicamente del cambio climático en los impactos del ozono (beneficio/penalización climática). El estudio realizado engloba el dominio de la Comunidad de Madrid, simulando dos periodos a contrastar entre el pasado (1996-2005) y el futuro (2046-2055).

Resultados:
Los resultados sugieren que la reducción de las emisiones de precursores permitirá reducir los niveles de ozono en torno al 2050, y cumplir con la legislación actual de la UE en materia de protección de la salud humana (valor objetivo UE) en todo el ámbito de estudio. Sin embargo, esta reducción de ozono no será suficiente para cumplir umbrales más restrictivos que aseguren la protección de la vegetación, al incumplirse en casi una quinta parte del dominio el valor objetivo de la UE y en todo el dominio el llamado “objetivo a largo plazo” de la UE, y sobrepasándose los umbrales (niveles críticos) de la Convención del Aire para distintos tipos de vegetación. Tampoco se cumplirá el valor guía indicado por la Organización Mundial de la Salud.