Què és la qualitat de l'aire?

L'aire net és essencial per a una vida saludable, però segons l'Organització Mundial de la Salut (OMS), gairebé el 99% de la població mundial respira aire que supera els límits de contaminació atmosfèrica recomanats. "La qualitat de l'aire és una mesura de la quantitat de coses que hi ha a l'aire, que inclou partícules i contaminants gasosos", va dir Kristina Pistone, científica investigadora del Centre de Recerca Ames de la NASA. La recerca de Pistone abasta tant les àrees atmosfèriques com les climàtiques, amb un enfocament en l'efecte de les partícules atmosfèriques sobre el clima i els núvols. "És important entendre la qualitat de l'aire perquè afecta la teva salut i com de bé pots viure la teva vida i dur a terme el teu dia a dia", va dir Pistone. Ens vam asseure amb Pistone per aprendre més sobre la qualitat de l'aire i com pot tenir un impacte notable en la salut humana i el medi ambient.

Què constitueix la qualitat de l'aire?
Hi ha sis contaminants atmosfèrics principals regulats per l'Agència de Protecció Ambiental (EPA) als Estats Units: matèria particulada (PM), òxids de nitrogen, ozó, òxids de sofre, monòxid de carboni i plom. Aquests contaminants provenen de fonts naturals, com ara la matèria particulada que puja a l'atmosfera a partir d'incendis i pols del desert, o de l'activitat humana, com ara l'ozó generat per la llum solar que reacciona a les emissions dels vehicles.

Quina és la importància de la qualitat de l'aire?
La qualitat de l'aire influeix en la salut i la qualitat de vida. «De la mateixa manera que necessitem ingerir aigua, necessitem respirar aire», va dir Pistone. «Hem arribat a esperar aigua neta perquè entenem que la necessitem per viure i estar sans, i hauríem d'esperar el mateix del nostre aire».

La mala qualitat de l'aire s'ha relacionat amb efectes cardiovasculars i respiratoris en humans. L'exposició a curt termini al diòxid de nitrogen (NO2), per exemple, pot causar símptomes respiratoris com tos i sibilàncies, i l'exposició a llarg termini augmenta el risc de desenvolupar malalties respiratòries com l'asma o infeccions respiratòries. L'exposició a l'ozó pot agreujar els pulmons i danyar les vies respiratòries. L'exposició a PM2.5 (partícules de 2,5 micròmetres o més petites) causa irritació pulmonar i s'ha relacionat amb malalties cardíaques i pulmonars.

A més dels seus impactes en la salut humana, la mala qualitat de l'aire pot danyar el medi ambient, contaminant les masses d'aigua a través de l'acidificació i l'eutrofització. Aquests processos maten plantes, esgoten els nutrients del sòl i perjudiquen els animals.

Mesura de la qualitat de l'aire: l'índex de qualitat de l'aire (IQA)
La qualitat de l'aire és similar al temps; pot canviar ràpidament, fins i tot en qüestió d'hores. Per mesurar i informar sobre la qualitat de l'aire, l'EPA utilitza l'Índex de Qualitat de l'Aire (AQI) dels Estats Units. L'AQI es calcula mesurant cadascun dels sis contaminants atmosfèrics principals en una escala de "Bo" a "Perillós", per produir un valor numèric combinat de l'AQI de 0 a 500.

«Normalment, quan parlem de qualitat de l'aire, diem que hi ha coses a l'atmosfera que sabem que no són bones perquè els humans les respirin tot el temps», va dir Pistone. «Per tant, per tenir una bona qualitat de l'aire, cal estar per sota d'un cert llindar de contaminació». Les localitats de tot el món utilitzen diferents llindars per a la «bona» qualitat de l'aire, que sovint depèn dels contaminants que mesura el seu sistema. En el sistema de l'EPA, un valor d'IQA de 50 o inferior es considera bo, mentre que entre 51 i 100 es considera moderat. Un valor d'IQA entre 100 i 150 es considera insalubre per als grups sensibles, i els valors més alts són insalubres per a tothom; s'emet una alerta sanitària quan l'IQA arriba a 200. Qualsevol valor superior a 300 es considera perillós i sovint s'associa amb la contaminació per partícules procedents d'incendis forestals.

Productes de Recerca i Dades de la Qualitat de l'Aire de la NASA
Els sensors de qualitat de l'aire són un recurs valuós per capturar dades de la qualitat de l'aire a nivell local.
El 2022, el Trace Gas Group (TGGR) del Centre de Recerca Ames de la NASA va desplegar la tecnologia de sensors de xarxa econòmica per a l'exploració de la contaminació, o INSTEP: una nova xarxa de sensors de qualitat de l'aire de baix cost que mesura una varietat de contaminants. Aquests sensors capturen dades de qualitat de l'aire en certes zones de Califòrnia, Colorado i Mongòlia, i han demostrat ser avantatjosos per controlar la qualitat de l'aire durant la temporada d'incendis a Califòrnia.

La missió d'Investigació Aèria i per Satèl·lit de la Qualitat de l'Aire a Àsia (ASIA-AQ) del 2024 va integrar dades de sensors d'avions, satèl·lits i plataformes terrestres per avaluar la qualitat de l'aire en diversos països d'Àsia. Les dades capturades per múltiples instruments en aquests vols, com ara el Sistema de Mesura Meteorològica (MMS) de la Branca de Ciències Atmosfèriques Ames de la NASA, s'utilitzen per refinar els models de qualitat de l'aire per pronosticar i avaluar les condicions de la qualitat de l'aire.

A nivell d'agència, la NASA disposa d'una gamma de satèl·lits d'observació de la Terra i altres tecnologies per capturar i informar sobre la qualitat de l'aire. El 2023, la NASA va llançar la missió Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution (TEMPO), que mesura la qualitat de l'aire i la contaminació sobre Amèrica del Nord. L'eina Land, Atmosphere Near real-time Capability for Earth Observations (LANCE) de la NASA proporciona als pronosticadors de la qualitat de l'aire mesures compilades a partir d'una multitud d'instruments de la NASA, en un termini de tres hores des de la seva observació.

Per tal de tenir un entorn de qualitat de l'aire saludable, podem monitoritzar les dades de qualitat de l'aire en temps real. Els següents són sensors que poden mesurar diferents paràmetres de qualitat de l'aire.