Exclusion of liability

This translation is generated by eTranslation, a machine translation tool provided by the European Commission.

Website experience degraded
We are currently facing a technical issue with the website which affects the display of data. The full functionality will be restored as soon as possible. We appreciate your understanding. If you have any questions or issues, please contact EEA Helpdesk (helpdesk@eea.europa.eu).

Efectos del ozono troposférico en la salud humana en el contexto del cambio climático

Haga clic en la imagen para acceder al pronóstico de ozono a nivel del suelo de cuatro días por el Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copernicus

Cuestiones de salud

El ozono a nivel del suelo afecta la salud humana al deteriorar la función respiratoria y cardiovascular, lo que conduce a más ingresos hospitalarios, ausencias escolares y laborales, uso de medicamentos e incluso mortalidad prematura. La exposición a corto plazo al ozono se asocia con síntomas respiratorios, disminución de la función pulmonar e inflamación de las vías respiratorias; exposición a largo plazo con asma agravada y una mayor incidencia de accidentes cerebrovasculares. Contrariamente a los efectos perjudiciales del ozono troposférico o a nivel del suelo, el ozono que respiramos, el ozono estratosférico es beneficioso para la salud humana al bloquear la radiación UV.

Efectos observados

Formación de ozono a nivel del suelo y su sensibilidad meteorológica

El ozono superficial (O3) es un contaminante secundario producido en la atmósfera en presencia de luz solar y precursores químicos. Los principales precursores del ozono son los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COV), que se originan principalmente en el transporte y las actividades industriales que se asocian en gran medida a las zonas urbanas. El monóxido de carbono (CO) y el metano (CH4) emitidos por fuentes residenciales y agrícolas tienden a desempeñar un papel menor en la formación de ozono. Los precursores del ozono también pueden tener un origen natural, como las emisiones biogénicas de COV, las emisiones de NOx en el suelo, las emisiones de CO de los incendios forestales y las emisiones de metano de la biosfera (Cooper et al., 2014; Monks et al., 2015).

Las concentraciones máximas de ozono generalmente se producen a decenas de kilómetros de las zonas urbanas donde se encuentran las principales fuentes de precursores del ozono, a diferencia de otros contaminantes atmosféricos (como partículas y dióxido de nitrógeno) que se concentran en gran medida en las ciudades. Debido a que la formación fotoquímica del ozono toma varias horas, los vientos pueden transportar la columna de contaminación antes de que se forme ozono. Además, algunas especies de NOx degradan el ozono en condiciones específicas (es decir, cerca de las fuentes de emisión, por la noche o en invierno), lo que resulta en concentraciones de ozono generalmente más bajas en los centros de las ciudades donde se emite NOx. Una vez formado, el ozono se puede mantener en la atmósfera durante días a semanas, a menudo mediante transporte de largo alcance o transfronterizo. Sin embargo, también en áreas urbanas, y particularmente suburbanas, se pueden observar altos niveles de ozono.

Debido a que la generación de ozono requiere radiación solar, las concentraciones de ozono generalmente alcanzan un máximo diario unas pocas horas después del mediodía. Las concentraciones también siguen un ciclo estacional pronunciado que en Europa alcanza su punto máximo entre principios de primavera y finales del verano. La dependencia de la luz solar hace que el ozono sea muy sensible a la variabilidad meteorológica y climática. La fluctuación del ozono de un año a otro depende en gran medida de cuán cálido y seco sea el verano; las olas de calor intensas pueden conducir a valores máximos de ozono. La relación con la luz solar significa que el sur de Europa tiende a tener concentraciones de ozono más altas que el norte de Europa (EEE,2022.a).

Concentraciones y exposición de la población

Se encontró que las concentraciones anuales de ozono aumentaron ligeramente en Europa entre 2005 y 2019, mientras que los picos más altos de ozono habían disminuido (Solberg et al., 2022). En 2020, solo el 19 % de todas las estaciones de control del ozono a nivel terrestre de toda Europa alcanzaron el objetivo a largo plazo establecido en la Directiva sobre la calidad del aire ambiente de 2008 de que la media diaria máxima de ocho horas no podrá superar los 120 microgramos por metro cúbico (µg/m3) en un año natural. En toda Europa, 21 países, incluidos 15 Estados miembros de la UE, registraron concentraciones de ozono superiores al valor objetivo de la UE para la protección dela salud humana (la media diaria máxima de ocho horas de 120 µg/m3) (EEE, 2022.a). La proporción de la población expuesta al ozono superficial por encima de los niveles fijados por la UE ha fluctuado entre un máximo del 64 % en 2003 y un 9 % en 2014 (EEE, 2022b). La proporción de la población expuesta a concentraciones superiores al valor orientativo a corto plazo de la OMS para 2021 (la media diaria máxima de ocho horas de 100 µg/m3) fluctuó entre el 93 % y el 98 % en el período 2013-2020, sin tendencia decreciente a lo largo del tiempo.

Impactos en la salud

Los altos niveles de ozono causan problemas respiratorios, desencadenan asma, reducen la función pulmonar y causan enfermedades pulmonares (OMS, 2008). En 2019, 12 253 personas en 23 países europeos fueron hospitalizadas con enfermedades respiratorias causadas o exacerbadas por la exposición aguda al ozono. La carga de mortalidad y morbilidad causada por la exposición a los niveles de ozono suele ser menor en los países del norte de Europa en comparación con el resto de Europa(EEE, 2022.a). En 2020, se estima que 24 000 personas murieron prematuramente en los 27 Estados miembros de la UE debido a una exposición aguda al ozono superior a 70 µg /m 3. Los países con las tasas de mortalidad más altas en 2020 debido a la exposición al ozono fueron Albania, Montenegro, Grecia, Bosnia y Herzegovina y Macedonia del Norte, en orden de rango decreciente (EEE, 2022.a). Desde 2005 no ha habido una tendencia específica en la mortalidad relacionada con el ozono a nivel del suelo, y la variabilidad interanual depende principalmente de las temperaturas de verano (Solberg et al., 2022).

Además de los efectos directos para la salud, el ozono superficial se absorbe a través de los estomas de las plantas y puede afectar negativamente a los cultivos y los rendimientos forestales, lo que afecta el suministro de alimentos. Se estimó que los rendimientos de trigo se reducirían en Europa hasta un 9 % en 2019. En términos de pérdidas económicas, se perdieron 1 400 millones EUR en 35 países (EEE, 2022c).

Efectos proyectados

Futuras concentraciones de ozono a nivel del suelo

La variabilidad interanual de las concentraciones de ozono y sus valores máximos se ven afectadas por los cambios actuales y futuros de los parámetros atmosféricos clave de manera compleja (cuadro 1). Una mayor probabilidad de olas de calor probablemente conducirá a aumentos en los picos de concentración de ozono a nivel del suelo. El aumento de la radiación solar y las temperaturas de verano también acelerarán el proceso químico de formación de ozono. Las emisiones de COV (precursor del ozono) se incrementarán en veranos más cálidos (Langner et al., 2012), pero también se reducirán en niveles más altos de CO2 en la atmósfera (Szopa et al., 2021). Los incendios forestales más frecuentes durante el verano actuarán como una fuente de emisiones de COV y CO (Parrington et al., 2013). La eliminación del ozono de la atmósfera a través de la absorción por la vegetación, en sí misma perjudicial para las plantas, puede reducirse por el calor y el estrés hídrico en las plantas (Szopa et al., 2021). Al mismo tiempo, el aumento de la humedad aumentará la destrucción del ozono en áreas que son bajas en NOx, como las áreas marítimas en Escandinavia (Colette et al., 2015).

 

Cuadro 1: Selección de parámetros meteorológicos que pueden aumentar en relación con el cambio climático futuro y su impacto en los niveles de ozono

Cambio climático

Consecuencias

Impacto en los niveles de ozono

Temperatura

Química más rápida

Aumento

 

Descomposición de especies de depósitos de óxidos de nitrógeno (PAN)

Aumento

Aumento de las emisiones biogénicas (COV, NO)

Aumento

Concentraciones de CO2

Disminución de las emisiones biogénicas

Disminución

Radiación solar (por ejemplo, disminución de la nubosidad o disminución de la profundidad óptica del aerosol)

Fotoquímica más rápida

Aumento (alto NOx)
Disminución (bajo NOx)

Precipitación

Extracción de precursores solubles (HNO3)

Disminución

Humedad atmosférica

Aumento de la destrucción del ozono

Aumento (alto NOx)
Disminución (bajo NOx)

Eventos de sequía

Disminución de la humedad atmosférica y temperaturas más altas

Aumento

El estrés de la planta y la apertura reducida de los estomas reducen la deposición seca en el suelo

Aumento

 

El estrés de las plantas reduce las emisiones de COBV

Disminución

Aumento de la frecuencia de incendios forestales

Aumento

Patrones meteorológicos bloqueados

Episodios más frecuentes de aire estancado

Aumento

Aumento de las olas de calor de verano/temporada seca

Aumento

Fuente: Adaptado de Jacob y Ganador (2009), The Royal Society (2008) y Lin et al. (2020)

Se espera que el cambio climático en elfuturo aumente las concentraciones de ozono, pero este aumento no debe superar los 5 µg/m3 en el máximo diario a mediados de siglo y, por lo tanto, probablemente se verá compensado por reducciones en los niveles de ozono debido a las futuras reducciones previstas de las emisiones de precursores de ozono. Sin embargo, las proyecciones de fin de siglo sugieren un aumento de hasta 8 µg/m3 en concentraciones de ozono. Las disminuciones se proyectan solo en las áreas oceánicas y más septentrionales (islas británicas, escandinavas y países bálticos) (Figura 1).

 

Figura 1. Modelado el cambio futuro en las concentraciones de ozono a nivel del suelo durante el verano (máximo diario) sobre Europa a mediados del siglo (izquierda) y a finales de siglo (derecha). Fuente: ETC/ACM (2015)

Impactos en la salud

Se espera que la mortalidad relacionada con la exposición aguda al ozono aumente debido al cambio climático para 2050, especialmente en Europa Central y Meridional (Orru et al., 2019; Selin et al., 2009). Geels et al. (2015) estima que el cambio climático por sí solo dará lugar a un aumento del 15 %en el número total de muertes prematuras agudas relacionadas con el ozono en Europa hacia la década de 2080 según el escenario climático del PCR 4.5. Las pérdidas netas de bienestar económico (incluidos los costes de mortalidad y las pérdidas de ocio) debidas a los impactos en la salud relacionados con el ozono derivados del clima y los cambios en las emisiones precursoras podrían acumularse hasta los 9.100 millones de euros entre 2000 y 2050. El efecto sobre los costes de los cambios proyectados en las emisiones superaría en gran medida el impacto climático (Selin et al., 2009).

POlicy Respuestas

Seguimiento, objetivos y advertencias

En virtud de la Directiva sobre la calidad del aire ambiente de 2008, los Estados miembros europeos son responsables del seguimiento y la notificación de los datos de ozono a nivel terrestre a la Agencia Europea de Medio Ambiente. El monitoreo de las concentraciones de ozono por hora se lleva a cabo en casi 2000 estaciones en toda Europa, incluidas las estaciones de fondo rurales, suburbanas y urbanas, para documentar la exposición de la población. Las concentraciones de ozono también se miden en estaciones industriales y de tráfico, situadas muy cerca de una carretera principal o de una zona/fuente industrial.

La Directiva 2008 sobre la calidad del aire ambiente establece un valor objetivo y un valor objetivo a largo plazo para el ozono para la protección de la salud humana. En el cuadro 2 se ofrece una visión general de las normas jurídicas para el ozono en el suelo establecidas en la Directiva para proteger la salud humana y ambiental.  

 

Cuadro 2: Visión general de los valores umbral y objetivo y los objetivos a largo plazo para el ozono a nivel del suelo atmosférico

Valor objetivo para la protección de la salud humana

Valordel arget para la protección de la vegetación

Objetivo a largo plazo
de protección de la salud humana

Objetivo a largo plazo
de protección de la vegetación

Umbral
de información para la protección de la salud humana

Umbral de alerta para la protección de la salud humana

media máxima diaria de 8 horas: 120 µg/m3 en más de 25 días por año calendario promediado en tres años

AOT40* de mayo a julio: 18 000 µg/m 3x h promediado en cinco años

media diaria máxima de 8 horas en un año natural: 120 µg/m3

AOT40* de mayo a julio: 6 000 µg/m 3x h

Concentración de 1 hora: 180 µg/m3

Concentración de 1 hora: 240 µg/m3

* AOT40 (µg/m³ x horas) es la suma de la diferencia entre las concentraciones horarias superiores a 80 µg/m³ y 80 µg/m³ durante un período dado utilizando solo los valores de 1 hora medidos entre 8.00 y 20.00 Hora Central Europea (CET) cada día

 

La Directiva sobre la calidad del aire ambiente de 2008 también incluye obligaciones reglamentarias para informar a la población sobre las altas concentraciones de ozono a nivel del suelo (cuadro 2). El umbral de información refleja un «nivel más allá del cual existe un riesgo para la salud humana debido a una breve exposición a sectores especialmente sensibles de la población». Cuando se supere el umbral, las autoridades nacionales están obligadas a informar al público. El umbral de alerta refleja un «nivel más allá del cual existe un riesgo para la salud humana debido a una breve exposición para la población en general». Las autoridades nacionales están obligadas a informar al público, asesorar y aplicar planes de acción a corto plazo cuando se supere este umbral. Los Estados miembros deben comunicar a la Comisión Europea la superación de ambos umbrales.

La información sobre las concentraciones anuales de ozono está disponible en el visor de estadísticas de calidad del aire de la AEMA. La información actualizada sobre la calidad del aire está disponible en el visor de calidad del aire UTD de la AEMA y en el Índice Europeo de la Calidad del Aire. El Servicio de Vigilancia de la Atmósfera de Copernicus proporciona un pronóstico de 4 días de las concentraciones de ozono a nivel del suelo. En varios países europeos, los niveles de concentración de ozono se incluyen en los planes de acción para la salud del calor. Véase un ejemplo de Bélgica aquí.

Reducciones de concentración

En 2021, la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó nuevas directrices sobre calidad del aire para proteger la salud humana, actualizando las directrices de calidad del aire de 2005 sobre la base de una revisión sistemática de las últimas pruebas científicas de cómo la contaminación del aire daña la salud humana. La Comisión Europea publicó una propuesta de revisión de la Directiva sobre la calidad del aire ambiente en octubre de 2022, que armoniza más estrechamente las normas de calidad del aire de la UE con las recomendaciones de la OMS de 2021 e introduce valores límite para todos los contaminantes atmosféricos actualmente sujetos a valores objetivo, excepto para el ozono. El ozono está exento de este cambio del valor objetivo al límite debido a las características complejas de su formación en la atmósfera, lo que complica la tarea de evaluar la viabilidad de cumplir con valores límite estrictos.

Los efectos del cambio climático que exacerban la formación de ozono podrían compensar en parte los esfuerzos por reducir las emisiones de precursores de ozono. Esto se conoce como penalización climática por ozono. Compensar esta sanción climática sobre el continente europeo requeriría medidas de mitigación ambiciosas (reducción del 30 % al 50 % en las emisiones de NOx y COV). A largo plazo, las reducciones de las emisiones de metano también pueden reducir eficientemente la formación de ozono. Dado que el metano es también un importante gas de efecto invernadero, su reducción también beneficia la mitigación del cambio climático (PNUMA, 2021; JRC, 2018).

 

Referencias

Enlaces a más información