Diseñan en la UNAM detector de
radiación solar para medir la contaminación

* La información se comparte a través de repositorios y en redes internacionales * Entrevista a la posdoctora Adriana Ipiña Hernández

Genaro Rodríguez Navarrete
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Investigadores del Centro de Ciencias de la Atmósfera (CCA) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) han diseñado un espectrómetro, que permitirá medir con precisión los rayos ultravioleta emitidos por la radiación solar, para determinar la concentración de gases contaminantes en la Ciudad de México.

Adriana Ipiña, doctora en Física, reveló que dicho dispositivo aportará información sobre la calidad del aire a lo largo del año; además, los registros se podrán comparar con las bases de datos recabadas por otros métodos e instrumentos de medición.

Como es sabido, la exposición a la radiación solar ultravioleta es una de las principales causas de contraer cáncer de piel; sin embargo, con evidencia científica, la doctora Ipiña advirtió que incluso “la temperatura ambiente es también un factor de riesgo”.

En otro orden, lamentó que los recursos públicos destinados a la investigación científica, “con frecuencia quedan condicionados a la voluntad gubernamental”, por lo que las actividades relacionadas con áreas donde se genera conocimiento, casi siempre están supeditadas a decisiones políticas y pocas veces ocurre lo contrario.

Perfil

Adriana Ipiña Hernández nació en Monterrey, Nuevo León. Es licenciada en Física por la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Doctora en dicha disciplina científica por la Universidad Nacional de Rosario, Argentina, gracias al apoyo del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet). Ganadora del Premio Josefina Prats para estudiantes del Conicet (2009), por sus avances de la tesis “Efectos de la radiación solar UV en Latinoamérica y mares adyacentes”. Realizó un posdoctorado sobre el tema de Fotosensibilización en el Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) y un posdoctorado en Espectroscopia y Percepción Remota en el Centro de Ciencias de la Atmósfera de la UNAM, donde obtuvo la beca de la Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). Sus trabajos han sido publicados en revistas de reconocido factor de impacto. Ha participado como evaluadora de proyectos del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) en México y réferi en revistas nacionales e internacionales. Tiene múltiples disertaciones en foros y congresos. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) en la categoría I, del Conacyt. Actualmente trabaja como Investigadora Asistente en el grupo de Física de la Atmósfera, Radiación Solar y Astropartículas del Instituto de Física en Rosario, Argentina.

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¿En qué consiste el dispositivo que ha diseñado para detectar la radiación solar?

—Primero recordemos que existen diferentes tipos de radiación, identificadas cada una por sus longitudes de onda. Cualquier fuente de radiación, por ejemplo: una estrella, una lámpara, la luz de una luciérnaga o un láser, poseen un espectro, y medirlo es como “sacarle una foto” a la intensidad de las longitudes de onda emitidas. Este dispositivo mide el espectro solar a nivel del suelo en los rangos ultravioleta y visible, y está constituido por elementos ópticos, electrónicos y computacionales ubicados en el Observatorio Atmosférico del Centro de Ciencias de la Atmósfera (CCA) de la UNAM. En el esquema implementado, la luz recorre varios espejos, pasa por una apertura y una rejilla de difracción que separa la luz hasta llegar a un detector. Esta configuración (conocida como Czerny-Turner) forma parte del diseño que además incluye: un rastreador solar, un armazón compuesto por una lámpara de mercurio frente a un espejo, que permite realizar calibraciones de manera regular; así como, un sistema propio para la automatización, visualización y el almacenamiento de las mediciones.

¿Parece que también permitirá determinar la concentración de gases contaminantes en la atmósfera de la Ciudad de México?

—Así es. El espectro solar es medido cada minuto a lo largo de las horas del día, es procesado e ingresado a un software que utiliza la técnica DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) para determinar finalmente las concentraciones de gases integradas en todo lo ancho de la atmósfera al momento de cada medición. Por ello, el propósito principal es obtener, a partir de las mediciones del espectro solar, la concentración de los gases que absorben en los rangos ultravioleta y visible, por ejemplo, el dióxido de nitrógeno (NO2) y el formaldehído (CH2O).

En dicho proyecto de investigación, ¿participa sólo la UNAM o también otras instituciones?

—En este proyecto participa sólo la UNAM.

¿Qué entidades han financiado el proyecto?

—DGAPA de la UNAM y el Conacyt.

¿Las aportaciones de sus investigaciones serán compartidas o comparadas con datos de lo que ocurre en otras metrópolis del mundo?

—Sí, en realidad es un trabajo que se lleva a cabo en el Grupo de Espectroscopia y Percepción Remota del CCA de la UNAM, que está a cargo del doctor Michel Grutter de la Mora, y la información se comparte a través de repositorios y se participa en redes internacionales. Se tienen colaboraciones con otros centros e institutos de investigación donde se genera intercambio de conocimientos. Recientemente instalamos en México dos instrumentos, uno en el Observatorio Atmosférico en Ciudad Universitaria y otro en el cerro Altzomoni (localizado entre los volcanes Iztaccíhuatl y Popocatépetl). Ambos equipos terrestres pertenecen a la red global Pandonia, cuya operación es financiada por la Agencia Espacial Europea y la NASA. Tienen como objetivo medir gases contaminantes para contrastarlos con los de otras urbes del mundo, al igual que con datos satelitales. Incluso estos registros van a ser comparados con las concentraciones obtenidas a partir de las mediciones del espectrómetro ensamblado en el CCA de la UNAM. La ventaja de medir con varios instrumentos y técnicas es que permite explicar el comportamiento de ciertos gases en la atmósfera, así como cuantificar la contribución de las diferentes fuentes.

¿Cómo se están midiendo actualmente los niveles de radiación solar?

—En nuestro país, los sistemas para medir la intensidad solar son muy escasos, más aún, aquellos que pueden hacerlo de manera espectral; es decir, los que miden la radiación de manera discriminada. En el grupo de investigación se posee un conjunto instrumentos que miden de manera espectral por medio de la técnica MAX-DOAS. La red más amplia de monitoreo se encuentra en Ciudad de México y pertenece al Sistema de Monitoreo Atmosférico (Simat), que se encarga de informar a la población los riesgos de sufrir quemaduras por exposición al sol. Para cumplir este propósito utilizan radiómetros que detectan las irradiancias UVA y UVB (expresadas en Watts/cm²), ya que éstas se localizan en el rango del espectro solar que produce mayores efectos en la piel humana.

Y las concentraciones de contaminantes atmosféricos en la capital del país, ¿cómo se están calculando?

—La Red Automática de Monitoreo Atmosférico (RAMA) en la Ciudad de México opera con analizadores basados en la técnica de quimioluminiscencia. Esta técnica consiste en reaccionar la muestra de aire que contiene al óxido nítrico (NO) con ozono, para oxidarlo a NO2. En esta reacción química se emite radiación a una cierta longitud de onda y la intensidad de esta luz, medida con un detector, es proporcional a la concentración del NO.

¿Considera que dichos métodos son los adecuados?

—Con la debida calibración, ésta es la técnica más común y aceptada internacionalmente para la medición de los óxidos de nitrógeno en aire ambiente. Como en cualquier estudio, siempre es bueno fortalecer el análisis utilizando otros métodos.

La jefa del Gobierno capitalino, Claudia Sheinbaum, tras reunión con Mario Molina, ha anunciado que el Centro que dirige el Premio Nobel de Química 1995, se encargará de elaborar un nuevo plan de calidad del aire y el cambio climático para la Ciudad de México. ¿Qué opina al respecto?

—Creo que es muy alentador que se encaren problemáticas tan complejas desde el quehacer académico, más aún por quienes poseen trayectorias reconocidas mundialmente. A la investigación científica siempre la atraviesan las decisiones políticas; pero pocas veces ocurre al revés. Muchas universidades e institutos de investigación, incluyendo el Centro Mario Molina, reciben directa o indirectamente recursos públicos y con frecuencia quedan condicionados a la voluntad gubernamental para mantener o incrementar esos fondos. Por eso me parece fundamental que surjan estas colaboraciones, no sólo para visibilizar la importancia de la labor científica, sino para retribuir lo que la sociedad finalmente está financiando. En este contexto resulta muy oportuno que ese conocimiento generado y todas las experticias sumen para atender esta preocupación que existe a nivel global.

Me parece que la reflexión sobre estos temas es muy pertinente, en estos días en que la Ciudad de México ha registrado temperaturas históricamente muy elevadas…

—El riesgo de contraer cáncer de piel tiene como primera causa la exposición a la radiación solar ultravioleta; sin embargo, en un estudio reciente en colaboración con el Instituto de Física Rosario de Argentina, reportamos que la temperatura ambiente es también un factor de riesgo. Por ejemplo, dos sitios sometidos a la misma intensidad solar pero distinta temperatura ambiente, en el lugar de mayor temperatura, es más probable que haya un incremento en la proporción de este tipo de cánceres. La Ciudad de México por su ubicación geográfica puede alcanzar una alta intensidad UV, incluso ésta logra traspasar el cielo completamente nublado; aunque la contaminación atmosférica, sí puede ser un atenuante significativo de esta radiación. Esto no quiere decir que atribuyamos un efecto positivo al deterioro de la calidad del aire, más bien hacemos énfasis que debido al aumento de temperatura en la metrópoli, la población no está exenta de sufrir un daño en la piel.

¿Qué recomendaciones le haría a la población ante estas temperaturas que han causado, al parecer, incendios en varios lugares?

—La recomendación para las personas que realizan actividades al exterior, ya sea por trabajo o recreación, es la de buscar sombra, ya que tiene doble beneficio durante una exposición al sol intenso: protege de las radiaciones solares ultravioletas y reduce la temperatura de la piel. También evita los golpes de calor; otro problema de salud para quienes se exponen a la intemperie.