El hallazgo marca un antes y un después en el monitoreo del aire en una de las regiones más productivas del suroccidente colombiano. El valle del río Cauca es una franja fértil entre las cordilleras Central y Occidental, con ciudades, zonas rurales y parques industriales. Su ubicación lo convierte en el corazón agrícola e industrial del país, ya que allí se produce cerca del 80 % de la caña de azúcar, además de alimentos, bebidas, papel y otros bienes para el mercado interno y la exportación.

Toda esta actividad tiene un costo invisible, pues cada chimenea, vehículo o quema de caña libera diminutas partículas llamadas aerosoles, que son como el humo de una sartén o el polvo que brilla al sol: casi invisibles, pero viajan al aire y llegan a nuestros pulmones afectando el corazón y el sistema respiratorio. La Organización Mundial de la Salud (OMS) advierte que cada año la contaminación causa más de 7 millones de muertes prematuras.

“Los aerosoles son diminutas partículas que flotan en el aire, formadas por polvo, humo, o gotas muy finas. Pueden venir de la naturaleza —como desiertos, incendios o erupciones volcánicas—, y también de la actividad humana, como por ejemplo los carros, aviones, fábricas, quema de residuos o incluso la calefacción de los hogares”, explica Katherine Rueda Uribe, magíster en Geomática de la UNAL.

De estaciones en tierra a mapas satelitales

Hasta ahora era complicado conocer el estado real del aire en el valle del río Cauca. Aunque en tierra existen 34 estaciones de monitoreo distribuidas en 7 zonas, estas funcionan como un termómetro: miden solo el “punto” donde están instaladas; es como si quisiéramos saber el clima de toda una ciudad mirando solo un termómetro en un barrio. No ofrecen un panorama completo, y además están sujetas a las condiciones del clima: las nubes, lluvias o fallas técnicas limitan su funcionamiento.

En 2018 la estación de referencia de Palmira –que forma parte de la red internacional Aeronet de la NASA– captó apenas el 7 % de las mediciones esperadas. En una región de cientos de kilómetros, eso deja demasiados vacíos de información.

Para superar estas limitaciones, la investigadora Rueda decidió mirar el problema desde arriba, y literalmente usó imágenes de los satélites Terra y Aqua de la NASA, que diariamente toman fotografías de toda la superficie del planeta en múltiples longitudes de onda, incluso en aquellas imperceptibles para el ojo humano.

Con esa información, y con el apoyo de los profesores de la UNAL Rodrigo Jiménez e Iván Alberto Lizarazo, la magíster implementó un programa conocido como SARA (Simplified Aerosol Retrieval Algorithm), un algoritmo que actúa como un zoom satelital, ya que procesa la luz reflejada por la superficie y la atmósfera y la convierte en mapas de alta definición que muestran cómo y dónde se acumula la contaminación.

La mejora en la precisión es notable: mientras los productos satelitales estándar de la NASA tienen una resolución de 3 km —cada píxel del mapa representa un cuadrado de 3 km por lado—, SARA alcanza una resolución de 500 m. Es como pasar de ver toda una ciudad como un solo punto, a distinguir cada barrio.

Para validar la calidad de los datos, los investigadores compararon los resultados del algoritmo con las mediciones de las estaciones en tierra y con otros productos de la NASA. La coincidencia fue de más del 90 %, un nivel de confianza que permite usar los mapas para fines científicos y de política pública.

Las 34 estaciones de monitoreo ubicadas en el valle del río Cauca funcionan en ciudades como Cali, Palmira, Yumbo, Buga y Cartago y miden contaminantes como PM10, PM2.5, ozono y gases, además de variables climáticas. En Palmira también opera la estación Aeronet de la NASA, que registra el espesor óptico de aerosoles y valida la información obtenida por satélite.

Patrones de contaminación y efectos en la salud

Los resultados del algoritmo muestran que en 2018 las mayores concentraciones de aerosoles se registraron en Cali, Palmira y Buga, especialmente en zonas con alto flujo de vehículos, presencia de fábricas y actividad industrial intensa.

También se identificaron picos de contaminación en ciertas épocas del año, influenciados por condiciones climáticas y por prácticas agrícolas como la quema de rastrojos de caña.

Así se confirma que la contaminación no se distribuye homogéneamente, sino que hay “puntos calientes” donde el aire es más sucio y donde la gente está más expuesta.

Esta información es vital para proteger la salud pública, ya que las enfermedades respiratorias y cardiovasculares asociadas con la mala calidad del aire afectan especialmente a niños, adultos mayores y personas con condiciones médicas preexistentes.

Contar con mapas detallados permite que las autoridades locales y nacionales identifiquen las zonas críticas y tomen medidas más efectivas: desde regular las emisiones en zonas industriales hasta promover mejores prácticas agrícolas y mejorar el transporte público para reducir el tráfico.

Los investigadores de la UNAL destacan que el uso de satélites tiene ventajas adicionales: permite monitorear grandes áreas a bajo costo y generar series históricas de datos que ayudan a entender cómo evoluciona la contaminación en el tiempo. Por ejemplo, se pueden analizar tendencias anuales y estacionales, o evaluar el impacto de políticas públicas o eventos específicos como incendios forestales o episodios de quema agrícola. Es como tener un “reloj del aire” que no solo muestra la hora actual, sino también cómo ha cambiado con los años.

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