Publicado: 
16 de julio de 2020

La NASA ayudó a Puerto Rico a prepararse para los impactos del polvo sahariano

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Cielos despejados sobre el Aeropuerto Internacional Luís Muñoz Marín en San Juan, Puerto Rico el 20 de junio (izquierda) y durante la tormenta de polvo el 23 de junio de 2020 (derecha).Créditos: NASA / Pablo Méndez Lázaro

Puerto Rico cuenta ahora con un sistema de alerta de calidad del aire que proporciona tres días de preaviso sobre la llegada de polvo potencialmente dañino que viaja a través del Océano Atlántico proveniente del desierto del Sahara.

La información suministrada por los satélites de observación de la Tierra de la NASA ha demostrado que el polvo puede transportarse mediante corrientes de aire hasta 6.000 millas o más de distancia, lo que afecta la calidad del aire y puede amenazar la salud humana. El proyecto es dirigido por Pablo Méndez-Lázaro, investigador subvencionado por la NASA.

"La capacidad de detectar este polvo antes de que llegue es una herramienta crítica para la salud pública", destacó Méndez-Lázaro, profesor asociado del campus de ciencias médicas de la Universidad de Puerto Rico en San Juan. "Alertamos a las agencias federales y estatales, así como a los médicos con antelación, lo que les brinda tiempo para avisar al público y a la población más vulnerable, como por ejemplo personas con asma. Antes, carecían de la información específica para alertar al público con anticipación".

El polvo viaja con regularidad a través del Atlántico y es un fertilizante natural para las plantas y corales, pero en grandes cantidades perjudica la visibilidad y la calidad del aire. Afecta a la salud humana ocasionando irritación de ojos, nariz y garganta, y a menudo contiene finas partículas de sílice y otros minerales que pueden infiltrar e irritar el tejido pulmonar con facilidad.

"La población vulnerable, como niños, ancianos y personas con asma u otras afecciones preexistentes, puede verse afectada negativamente", explicó Méndez-Lázaro. "Por tanto, contar con tres días adicionales de aviso les da tiempo para prepararse".

El sistema de vigilancia de la calidad del aire de Méndez-Lázaro estuvo listo justo a tiempo para la gran nube de polvo sahariano que llegó a Puerto Rico en junio. "Vimos la nube de polvo formándose y cruzando el Atlántico casi una semana antes de su llegada a Puerto Rico", afirmó Méndez-Lázaro. Su equipo entró en acción, contactando a las agencias de salud federales y estatales, entre ellas el Departamento de Salud de Puerto Rico, el Servicio Meteorológico Nacional Oficina de San Juan y la Oficina de Calidad del Aire del Departamento de Recursos Naturales.

Como resultado, la Oficina de Preparación y Respuesta en Salud Pública (OPHPR por sus siglas en inglés) y la Oficina de Gestión de Emergencias en Puerto Rico emitieron un comunicado de prensa con sugerencias y recomendaciones para proteger la salud pública. Además, durante el evento, la OPHPR mantuvo informado al público a través de su página de Facebook, al tiempo que el equipo de Méndez-Lázaro proporcionaba actualizaciones a través de la página de Facebook de la Universidad de Puerto Rico.

El equipo contactó directamente a los médicos que colaboraban con su investigación para concienciar sobre las inminentes condiciones peligrosas, permitiéndoles alertar a sus pacientes a riesgo. "Contar con esos tres días permitió a la gente prepararse y adoptar medidas como quedarse en casa o tomar la medicación necesaria", dijo Méndez-Lázaro. Por su parte los médicos informaron al equipo de Méndez-Lázaro sobre la cobertura de salud que brindaron durante el evento, ayudando al equipo de la NASA a saber cómo los pacientes respondieron a estas advertencias.

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Cuando la tormenta de polvo cruzó el Océano Atlántico, el satélite Suomi NPP la sobrevoló. Las áreas de color rojo oscuro muestran mayor concentración de polvo; las áreas azules muestran menor concentración. Esta "Profundidad óptica de aerosol" mide el nivel en el que partículas como el polvo evitan que la luz pase a través de la atmósfera. A medida que el AOD aumenta por encima de 0,5, el polvo se vuelve tan denso que el sol queda oculto a los que están en tierra. Imagen tomada por el Suomi NPP VIIRS.Créditos: NASA / Pablo Méndez Lázaro

El equipo realizó una transmisión vía Facebook Live con Ada Monzón, meteoróloga local, con una audiencia de 374.000 espectadores, y otra transmisión vía Facebook Live con el Servicio Meteorológico Nacional Oficina de San Juan. Las transmisiones abordaron explicaciones sobre las condiciones peligrosas y comunicaron medidas de preparación y recomendaciones.

Al establecer el sistema de calidad del aire, el equipo de Méndez-Lázaro instaló monitores aéreos en tierra y analizó datos de satélites de observación de la Tierra. A medida que el polvo sahariano viaja a través del Atlántico, refleja la luz visible e infrarroja, que es detectada por la misión conjunta GOES-16 (EAST) de Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA por sus siglas en inglés); los instrumentos Espectrorradiómetro de Imágenes de Media Resolución (MODIS por sus siglas en inglés) a bordo de los satélites Terra y Aqua de la NASA; y el Conjunto de Radiómetros de Imágenes en Infrarrojo Visible (VIIRS por sus siglas en inglés) a bordo del satélite Suomi NPP de la NASA y NOAA.

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El espectrorradiómetro de imágenes de media resolución (MODIS) a bordo del satélite Terra de la NASA capturó esta imagen en color verdadero de la nube de polvo del Sahara mientras se acercaba a Puerto Rico el 22 de junio de 2020. Créditos: NASA


Mientras que los satélites recopilaban información desde su órbita, Olga Mayol-Bracero y otros en el equipo de Méndez-Lázaro tomaron muestras de los monitores de aire con base en tierra. Utilizando una técnica llamada dispersión de luz para evaluar muestras de polvo, determinaron si las partículas provenían del polvo sahariano o de una fuente local de contaminación. Al confirmar el origen de las muestras, el equipo corroboró las predicciones realizadas sobre la base de datos satelitales acerca de cuándo el polvo tocaría tierra.

Constatar que las predicciones fueron correctas dio como resultado que los funcionarios públicos de Puerto Rico tuviesen información fiable con tres días de antelación a la llegada del potencialmente peligroso polvo sahariano.

Lograr esa ventaja de tres días le tomó al equipo de Méndez-Lázaro tres años de superación de obstáculos inusuales tales como, un huracán, un terremoto y una pandemia.

La tormenta de polvo sahariano de 2020 fue solo el último evento en afectar al proyecto y a los residentes locales. En enero de 2020, un terremoto interrumpió la comunicación en Puerto Rico. Luego, la propagación del coronavirus (COVID-19) en todo el mundo impuso restricciones de viaje, impidiendo al equipo instalar una ronda de instrumentos para el monitoreo de la calidad del aire en la ciudad de San Juan.

Incluso antes de estas dificultades, el equipo tuvo que superar adversidades significativas para poner el sistema en marcha. Hace tres años, en el verano de 2017, el equipo de Méndez-Lázaro se estaba preparando para presentar a la NASA su propuesta de investigación aplicada para rastrear el movimiento del polvo proveniente del desierto del Sahara a través del océano. Y entonces llegó una de las tormentas más intensas que han golpeado Puerto Rico ― el huracán María, el primer ciclón de categoría 4 en afectar a la isla desde 1932.

Debido a que el equipo de Méndez-Lázaro es parte de la facultad de medicina, apoyaron la respuesta al  huracán, incluyendo la provisión de suministros, asistencia médica y material educativo sobre salud ambiental y temas de higiene como agua, aire y calidad de los alimentos. "Trabajando en un campus de ciencias médicas, tenemos acceso a médicos y medicina. Pudimos formar una brigada de salud pública cinco o seis días después del paso del huracán, incluso más allá del alcance de nuestro proyecto,  para visitar comunidades que no podían acceder a servicios médicos”.

Tras la devastación que dejó el huracán, la ciudadanía y el sector comercial empezaron a usar generadores eléctricos portátiles que afectaron la calidad del aire de maneras que los funcionarios de salud pública no hubieran podido anticipar. Este fue un punto crítico para el proyecto de la NASA, dando al equipo de Méndez-Lázaro la idea de incorporar esta creciente fuente de contaminación a su propuesta de investigación. Lidiaron con cortes de energía, internet y teléfono para elaborar una nueva propuesta para el Programa de Ciencias Aplicadas de la Tierra de la NASA, la cual fue aceptada.

Desde entonces, Méndez-Lázaro ha trabajado con pacientes, médicos y administradores de recursos para entender el tipo de información que las comunidades locales requieren para tomar decisiones sobre la gestión de la calidad del aire. Descubrió que muchos residentes no eran conscientes de que el polvo constituye una amenaza para su salud y concluyó que los esfuerzos educativos serían críticos para el éxito de este sistema de alerta temprana.

"Podemos generar una advertencia, pero no es efectiva si la gente no la escucha", dijo Méndez-Lázaro. "Nuestro desafío también es ayudar a la gente a entender por qué es importante y cuáles son sus opciones para protegerse. Esto es especialmente necesario en el caso de los más vulnerables: niños, ancianos y pacientes con condiciones preexistentes más susceptibles al polvo africano".

Mientras preparaban discusiones de grupos focales con médicos y residentes, una crisis política en el verano de 2019 condujo a la renuncia del gobernador de Puerto Rico. Esto interrumpió el financiamiento de la universidad pública, pero el equipo fue capaz de restaurar el acceso al equipo de laboratorio y terminó de levantar información sobre los tipos de difusión educativa y advertencias más apropiados para la comunidad.

"Después de todos estos obstáculos, visitamos Puerto Rico esperando que sus actividades hubiesen llegado a un punto muerto", dijo John Haynes, jefe del área de programas de Salud y Calidad del Aire de la NASA. "En vez de eso, descubrimos cientos de socios, investigadores y profesionales de la comunidad emocionados de contribuir a este proyecto y avanzar en el estudio de la calidad del aire para la salud pública".

A pesar de los desafíos, Méndez-Lázaro ve la oportunidad de mejorar las cosas para el futuro. "A veces, resulta abrumador cuando intentas mantenerte a flote y la adversidad te empuja hacia abajo", relató. "Pero también lo he visto como oportunidades de fortalecer a Puerto Rico. Muchas experiencias de aprendizaje en las que, si somos lo suficientemente inteligentes para salir adelante, podremos prepararnos mejor para el futuro".

Ahora, el equipo se centra en los próximos pasos, incluyendo continuar su colaboración con los investigadores Dan Otis, Digna Rueda y Frank Muller-Karger de la Universidad del Sur de la Florida en Tampa, quienes fueron claves en la incorporación de datos satelitales de la NASA del instrumento VIIRS. También están incrementando su divulgación a médicos, tomadores de decisiones y el público en general, incluyendo la emisión de folletos impresos, infografías y una cooperación con el Ecoexploratorio, el Museo de Ciencias de Puerto Rico.

Escrito por Lia Poteet, División de Ciencias de la Tierra de la NASA
Versión en inglés