Intrusiones de polvo del Sahara en España y su impacto en salud

Por Julio Díaz y Cristina Linares. Instituto de Salud Carlos III. Escuela Nacional de Sanidad

Sucesivas oleadas de polvo sahariano han sido noticia en nuestro país en las últimas semanas, y han dejado rastro incluso en la nieve de nuestras montañas, como se aprecia en la cata de la imagen de la izda., tomada en la sierra de Guadarrama el 3 de marzo por nuestro compañero @TFCanadas. Pero el polvo en suspensión en la atmósfera no es sólo un problema porque “ensucia los coches” o porque reduce la visibilidad, sino que también empeora la calidad del aire. Para conocer qué impacto en nuestra salud tienen las intrusiones de polvo del Sahara en España hemos contactado con dos expertos del Grupo de Investigación en Salud y Medio Ambiente Urbano. Gracias @ensgismau por esta colaboración en AEMETblog.

Las advecciones de polvo del Sahara son relativamente comunes en España, oscilando su frecuencia de aparición entre el 9,6 % de los días en la región Noroeste de España y el 30,1 % en la región Sureste, pasando por el 18,2 % en la región Centro y el 22,4 % en las Islas Canarias según un estudio realizado en España con datos del periodo 2004-2009 (Díaz et al., 2017).

Estos valores de frecuencia de aparición son muy similares a los registrados en otros países del sur de Europa oscilando con un 28,5 % en Palermo y el 8,8 % de Emilia-Romagna (Stafoggia et al 2016).

Desde el punto de vista de su distribución temporal, en la Península estas intrusiones están presentes en todas las épocas del año y varían según las diferentes regiones, pero como regla general, suelen darse con mayor frecuencia en los meses de junio, julio y agosto y son menores las intrusiones en los meses de invierno. Por el contrario, las Islas Canarias suelen mostrar mayor frecuencia de eventos en invierno y menos en verano y en las Islas Baleares las mayores frecuencias de intrusión se dan de abril a octubre (Díaz et al., 2018; Russo et al., 2020).

En general, cuando se produce una intrusión de polvo de origen sahariano se produce un incremento estadísticamente significativo en las concentraciones del material particulado con un aumento estadísticamente significativo en las concentraciones de PM10 y PM2.5, en algunos casos pueden llegar a incrementos del 110% para el caso de las PM10 o del 104 % para las PM2.5 (Díaz et al., 2017).

Las partículas del polvo del Sahara son de origen mineral y, en general, son el resultado de la erosión de las rocas (Griffin 2007), su composición química incluye elementos minerales tales como: cuarzo (60%), óxidos (SIO2, FeO2) y carbonatos (CaCO3), acero, titanio y vanadio; en algunos casos, pueden aparecer picos de sulfatos resultantes de la reacción química entre el carbonato contenido en el polvo y los gases resultantes de la polución ambiental presente localmente (NO2/SO2) (Tobías et al., 2011a).

Impacto en la composición química de la atmósfera

Nuevas investigaciones establecen que las intrusiones de polvo del Sahara no sólo aportan material particulado a la atmósfera, sino que las condiciones meteorológicas a escala sinóptica que favorecen estas advecciones, modifican la estructura de la atmósfera, haciendo que la altura de la capa de mezcla disminuya (Pandolfi et al., 2014; Salvador et al., 2019). Esta modificación tiene un impacto no sólo en el incremento del material particulado sino también en la dificultad de la dispersión convectiva de todos los contaminantes atmosféricos, lo que supone el incremento de las concentraciones de otros contaminantes como los óxidos de nitrógeno, especialmente preocupantes en atmósfera urbanas (Salvador et al., 2019; Moreira et al., 2019). Además, las condiciones atmosféricas en las que se producen la entrada de polvo del Sahara en España, suelen llevar asociadas elevadas temperaturas y una alta insolación, por lo que deben considerarse otros factores que inciden conjuntamente sobre la salud de la población como es el caso del ozono troposférico y el impacto las olas de calor sobre la población (García et al., 2015).

Impacto en la salud

Es evidente que la entrada de polvo procedente del Sahara en nuestro país produce un incremento en los niveles de las PM en la atmósfera, este hecho, junto con el cambio de la composición de la atmósfera conlleva una modificación en el patrón de morbi-mortalidad asociado a los niveles de PM en el aire y al de otros contaminantes como NO2 y O3 (Moreira et al., 2019).

En general, en nuestro país, son relativamente escasos los estudios que analizan el impacto sobre la salud de las advecciones de polvo sahariano, centrándose éstos trabajos a nivel ciudad en Barcelona, Madrid, así como en las Islas Canarias.

En el caso de Barcelona, una investigación relaciona las intrusiones de polvo del Sahara con el aumento de los casos de enfermedad meningocócica cuatro semanas después de una intrusión de polvo sahariano (Tobías et al., 2011b). En relación a la mortalidad diaria, otro trabajo realizado en esta ciudad (Pérez et al., 2008) refiere un aumento de la mortalidad en los días con intrusiones de polvo sahariano frente a los que no se da ésta circunstancia, relacionándolo con la fracción gruesa PM10-2,5 y no detectándose asociación estadística entre mortalidad y PM2,5.  En esta misma línea, pero en relación a mortalidad diaria y por diferentes causas específicas y varios tamaños de PM es destacable la investigación llevada a cabo por Pérez et al (Pérez et al 2012), en ella se detecta un efecto diferenciado sobre la mortalidad por diferentes patologías según el tamaño de las partículas y la existencia o no de intrusiones de polvo del Sahara.

Para la ciudad de Madrid, existen diversos trabajos realizados en los dos últimos años sobre este tema. Así, un estudio realizado sobre la mortalidad diaria por todas las causas los días con y sin intrusión muestra un comportamiento diferenciado con respecto a la mortalidad. Los días con intrusiones de polvo sahariano la mortalidad asociada a las PM10 es mayor que en los que no se dan intrusiones (Pérez et al., 2008). Otros trabajos realizados en Madrid tanto para población general como para mayores de 65 años (Jiménez et al., 2010) indican que, si bien los días sin intrusiones de polvo del Sahara son las concentraciones de PM2,5 (principal origen en el tráfico rodado), las que muestran una mayor asociación con la mortalidad diaria; durante los días con intrusión de polvo sahariano, esta asociación pasa a tener una mayor significanción estadística para las PM10. Este comportamiento detectado en la mortalidad también se ha evidenciado en el patrón de los ingresos hospitalarios por urgencias (Reyes et al., 2014).

Por último, en relación a los estudios realizados sobre la influencia del polvo sahariano sobre la salud en las Islas Canarias, se tiene constancia de una investigación llevada a cabo sobre las urgencias en Santa Cruz de Tenerife (García et al, 2001). Los resultados de este trabajo indican que la presencia de polvo sahariano en suspensión condiciona un aumento de la demanda asistencial urgente por patología respiratoria, trastornos de ansiedad y dolores torácicos atípicos. También es de destacar un  trabajo (López-Villanueva et al., 2012) llevado a cabo en las dos capitales canarias en el que se analiza el impacto de las PM2,5 y las PM10-2,5, sobre la mortalidad diaria, relacionándose aumentos de este material particulado con aumentos en la mortalidad tanto por causas circulatorias como respiratorias. No obstante, diversos autores han señalado que las diferentes regiones del Sahara tienen distintas propiedades mineralógicas (Moreno et al., 2006; Stafoggia et al 2016), lo que podría afectar a la composición toxicológica de las partículas y, por tanto, sus efectos en salud.

Impacto biológico de la inhalación del polvo en suspensión

Además de los efectos en salud antes descritos, desde un punto de vista biológico las PM10 interfieren principalmente a través del sistema respiratorio (Morankiyo et al., 2016), estas partículas al ser inhaladas cruzan la barrera alveolar, se incorporan al torrente sanguíneo y provocan estrés oxidativo (Jauniaux et al., 2016), proinflamatorio (Moller et al., 2014) y protrombótico (Martinelli et al., 2013), esto produce hipertensión gestacional (Erickson et al., 2014) e hipoperfusión placentaria, lo cual altera las funciones de la placenta y se relacionaría con causas de prematuridad y bajo peso al nacer (Clemente et al., 2016).

En el caso del NO2, el mecanismo es menos conocido, pero también estaría relacionado con el estrés oxidativo antes descrito (Park et al., 2005). En el caso de las altas concentraciones de ozono la asociación con las variables adversas al nacimiento puede relacionarse con la disminución del calibre de las arterias que provoca el ozono (Park et al., 2005), lo que induciría un incremento de la tensión arterial en la madre, siguiéndose un proceso similar al de las PM. En el caso del calor este actúa como un potente estresante en mujeres embrazadas incidiendo claramente en las variables adversas al nacimiento (Basu et al., 2010; Carolan-Olah 2014; Arroyo et al., 2016). Esto explicaría la incidencia de los días de intrusión de polvo del Sahara en las variables adversas al nacimiento encontrada en España (Moreira et al., 2019).

Intrusiones de polvo y COVID-19

Por último, algunos estudios en toxicología experimental en ratas han demostrado que el cuarzo, sílice, aluminio y óxidos contenidos en el polvo del desierto causan inflamación de los bronquios y pulmones de ratas debido a la hiperproducción de citoquinas (Ichinose et al., 2008). En la mayoría de pacientes graves afectados por COVID-19 se ha observado lo que se conoce como tormenta de citoquinas (Tang et al., 2020) que podría llevar rápidamente al agravamiento de los síntomas e incluso a la muerte al paciente. Estudios realizados en España muestra un aumento de la incidencia y gravedad de la COVID-19 en relación a las intrusiones de polvo del Sahara ocurridas durante el estado de alarma (Linares et al., 2021).

Conclusiones

Queda claro, por tanto, que la entrada de polvo procedente del Sahara en nuestro país produce un incremento en los niveles de las PM en la atmósfera, este hecho, junto con el cambio de la composición de las PM presentes en la atmósfera y el aumento en las concentraciones de otros contaminantes (Salvador et al., 2019) trae consigo una modificación en el patrón de morbi-mortalidad asociado a los niveles de PM en el aire. La relativa frecuencia con que estas intrusiones se dan en la atmósfera de las ciudades españolas y su presumible incremento como consecuencia de la  desertificación atribuida al cambio climático (Evan et al., 2016), hace que su consideración y análisis sea de especial interés en nuestras latitudes, no sólo desde el punto de vista de la salud, sino también determinando las condiciones sinópticas que están presentes cuando se producen estas advecciones. Una caracterización adecuada de estos patrones meteorológicos son claves de  cara a su predicción y, por tanto, para la adopción de medidas preventivas para minimizar los impactos del material particulado sobre la salud. Los cambios en las concentraciones de diversos contaminantes  encontrados en los días de advección de polvo del Sahara junto con el aumento de las temperaturas que suelen acompañar a este tipo de intrusiones en el periodo estival hace necesario que los planes de prevención en salud pública y los sistemas de vigilancia epidemiológica, integren tanto el aumento de la contaminación atmosférica como la existencia de olas de calor, así como la de otros posibles eventos presentes con una alta incidencia en salud como son, entre otros, las sequías y los incendios forestales (Linares  et al., 2020).

Agradecemos a Jesús de la Osa la infografía basada en el contenido de este post. El archivo en versión pdf puede encontrarse aquí debajo:

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