Mediciones detalladas recopiladas en la zona metropolitana de Tel Aviv, Israel, han revelado cómo el flujo y reflujo del tráfico a lo largo de la semana afecta el campo eléctrico generado por la atmósfera terrestre.
Dirigido por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén en Israel, el estudio utilizó un molino de campo eléctrico desplegado en la ciudad de Holon en 2024, comparando sus resultados con datos de calidad del aire durante un período de siete meses. Sólo se incluyeron mediciones de días de buen tiempo para filtrar las interferencias de la lluvia y las tormentas.
Se rastrearon varios contaminantes específicos, incluidos gases y partículas de los gases de escape de los automóviles y el desgaste de los neumáticos, y compuestos adicionales formados en reacciones químicas con gases en la atmósfera.
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“A través de un análisis coordinado con datos meteorológicos y de calidad del aire local, examinamos cómo las partículas finas (PM2,5) y los óxidos de nitrógeno (NOx), dos contaminantes urbanos importantes, influyen en el gradiente de potencial (PG), un indicador del campo eléctrico atmosférico cerca del suelo”, escriben los investigadores en su artículo publicado.
El campo eléctrico atmosférico es el resultado de diferencias naturales de carga entre la superficie y la atmósfera superior, impulsadas en gran medida por el remolino de corrientes que se forman en las tormentas.
Varios factores influyen en este circuito planetario, incluidas las fluctuaciones del clima local y la contaminación del aire. Si bien esto se había medido en algunas zonas del mundo, otras, como el Mediterráneo occidental, aún no se habían analizado en detalle.
Los datos mostraron que la contaminación del tráfico en Tel Aviv tiene un impacto inmediato en el campo eléctrico atmosférico de la región, y tanto los gases NOx como la congestión de vehículos alcanzan su punto máximo al mismo tiempo (las horas pico al inicio y al final de la jornada laboral).
También hubo una asociación entre las partículas PM2,5 y el campo eléctrico, aunque esto se retrasó unas dos horas y media. Los investigadores atribuyen esto a diferentes tamaños de partículas, composición química y vida útil en la atmósfera.
El equipo también informa de un efecto notable durante el fin de semana, con caídas significativas en la contaminación del tráfico que se corresponden con un debilitamiento del campo eléctrico. Esa es una confirmación más de que los dos están efectivamente vinculados.
“Lo que observamos es un vínculo físico directo entre los picos de emisión y la variabilidad eléctrica”, dice el geocientífico Roy Yaniv, de la Universidad Hebrea de Jerusalén.
“Los óxidos de nitrógeno reducen la conductividad atmosférica muy rápidamente, por lo que el campo eléctrico responde casi instantáneamente durante las horas pico de tráfico”.
Estudios anteriores han demostrado cómo el humo urbano puede interferir con el campo eléctrico que nos rodea, y ahora tenemos evidencia sólida sobre el impacto que también puede tener la contaminación del aire causada por el tráfico.
La razón detrás de este efecto son los iones: las partículas cargadas en el aire. Los contaminantes pueden capturar estos iones, reduciendo la conductividad del campo eléctrico atmosférico, lo que luego desencadena un efecto compensatorio en el que el campo eléctrico se vuelve más fuerte.
Estos cambios no son peligrosos, ni tampoco lo es el campo eléctrico en sí: los cambios en los niveles son relativamente leves y no serían suficientes para alterar los sistemas meteorológicos o interferir con ningún dispositivo, ni nada por el estilo.
Quizás la conclusión más importante aquí es cuán útiles podrían ser las mediciones del campo eléctrico para rastrear la contaminación del aire en las ciudades, brindándonos más datos sobre el nivel de amenaza para la salud de los vapores del tráfico.
“Estos resultados mejoran nuestra comprensión de la interacción entre la contaminación del aire urbano y el campo eléctrico local, y enfatizan la importancia de integrar datos de calidad del aire en los estudios de electricidad atmosférica, particularmente en regiones densamente pobladas donde las influencias antropogénicas son pronunciadas, con implicaciones para la salud pública”, escriben los investigadores.
La investigación ha sido publicada en Atmospheric Research.