En los últimos dos años, todos hemos estado muy pendientes de quien tose o estornuda a nuestro lado, y de que el aire que respiramos puede contener virus peligrosos de los que debemos protegernos. Sin embargo, aparte del COVID-19, que ha dado la vuelta al mundo, hay innumerables criaturas microscópicas de diversa índole en el aire que nos rodea, y muchas de ellas causan enfermedades en los seres humanos o en las plantas.
Un nuevo estudio realizado con un método innovador y publicado por investigadores de Singapur, Brasil y Alemania ha revelado la composición de los microorganismos en la columna de aire. Los investigadores concluyeron, a partir de los datos del estudio y de información anterior, que a medida que las temperaturas globales sigan aumentando debido al calentamiento del planeta, varios agentes patógenos se multiplicarán y se extenderán por todo el mundo a zonas en las que ahora no están presentes, pudiendo amenazar nuestra salud y nuestra capacidad de cultivar alimentos.
Al igual que el agua, el suelo y los intestinos de los seres humanos y otros animales, el aire también es un entorno en el que viven diversos microorganismos, criaturas microscópicas como bacterias, virus y hongos.
“Cuando se deja el pan en la encimera de la cocina, se cubre de moho en pocos días”, dice el profesor Yoav Yair, decano de la Escuela de Sostenibilidad de la Universidad de Reichman. “¿De dónde vienen las esporas que lo provocan? Bueno, están en el aire todo el tiempo. Todos respiramos aire que contiene grandes cantidades de partículas”.
El profesor Stefan Schuster, uno de los investigadores principales del nuevo estudio, descubrió que los habitantes de Singapur respiran cada día entre 100.000 y un millón de microorganismos de unas 725 especies diferentes, la mayoría de los cuales no son perjudiciales. “Cabe suponer que en Israel estas cifras son similares”, afirma Yair.
La mayor concentración de microorganismos en el aire se encuentra cerca del suelo, en la sección de la “capa límite” de la atmósfera. “Se trata de la capa más baja de la atmósfera, la que entra en contacto con el suelo y la superficie del mar y en la que se produce un intercambio de energía y sustancias a mayor escala”, explica Yair.
No es una capa “permanente”, sino que sus dimensiones varían en función de diversos factores. Yair afirma que a determinadas horas de incidentes graves de contaminación atmosférica, es fácil identificar la capa límite. “Cuando uno viaja por la mañana de Jerusalén a Tel Aviv y ve una especie de sopa marrón sobre Gush Dan, ésta es la capa límite”.
Más cálida, más alta, más lejana
En el nuevo estudio publicado en la revista científica PNAS, los investigadores utilizaron una torre de 200 metros de altura con mediciones meteorológicas que incluían la humedad, la velocidad del viento, la temperatura y la radiación solar, y un avión de investigación equipado con 38 sistemas de muestreo que tomaban muestras de aire a varias alturas del suelo a 3500 metros en diferentes momentos del día, incluyendo microorganismos. A continuación, analizaron la cantidad y el tipo de ADN que contenía cada muestra, y dibujaron según las muestras un mapa vertical (es decir, dividido por la altura) con una alta resolución de la presencia de microorganismos a diferentes alturas durante el día.
De hecho, los investigadores han tratado de averiguar cómo afecta la altura a las bacterias y los virus antes de que caigan al suelo. La importancia de esta medición radica en que cuanto más alto esté un determinado microorganismo, mayor será la probabilidad de que aterrice en un lugar más alejado de su punto de partida.
“Un hecho básico en meteorología es que la velocidad del viento aumenta a medida que se aleja de la superficie porque el aire cercano al suelo se encuentra con él y difunde la energía”, explica Yair. “Por eso, si la capa límite llega más alto, las partículas que hay en ella pueden desplazarse durante más tiempo”.
Los investigadores descubrieron que la temperatura es el único factor ambiental significativo para determinar la altura máxima que alcanzan los microorganismos en el aire durante el día. La explicación es sencilla de entender cuando se recuerda el simple principio de que el calor sube. Durante el día, el calor del sol es absorbido por la superficie de la tierra, calienta el aire por encima del suelo y produce una cierta dispersión y mezcla de la capa límite de la atmósfera por encima de ésta.
“Normalmente, hay procesos de mezcla en la atmósfera, desde el nivel molecular hasta la escala de las nubes”, explica Yair. “Al aumentar el calentamiento de la superficie, la capa límite se eleva, y con ella llegan la contaminación, el polvo y las bacterias”.
Mayor riesgo de propagación de enfermedades
Basándose en los resultados, los científicos advierten que en una atmósfera más cálida, resultado del aumento de las temperaturas globales debido a la crisis climática, aumenta el riesgo de enfermedades para los seres humanos y las plantas en grandes áreas donde antes no existían. Además, varios estudios sugieren que el aumento de las temperaturas globales está permitiendo que los agentes patógenos sobrevivan en zonas que antes eran demasiado frías para ellos. Estos efectos nocivos pueden observarse hoy en día en todo el mundo.
“La malaria, por ejemplo, es sensible a las bajas temperaturas y hoy se está extendiendo a latitudes más septentrionales porque la temperatura está aumentando”, dice Yair. “Un fenómeno similar se observa con diferentes especies de insectos dañinos en todo el mundo”.
“El aumento de las temperaturas es una de las formas en que la crisis climática puede provocar un aumento de la morbilidad. Otra forma debida al cambio climático, que Yair investigó junto con otros científicos, es el fenómeno del ‘asma de las tormentas eléctricas’”.
“Durante las tormentas eléctricas, el viento deja caer y arrastra muchas partículas de polvo, polen y esporas de hongos, algunas de las cuales son muy alergénicas”, dice. En 2015, una tormenta eléctrica extrema en Israel provocó el ingreso de muchas personas en los hospitales por asma. “La crisis climática aumentará la incidencia de las tormentas eléctricas y prolongará el periodo de floración de muchas plantas, algunas de las cuales son alergénicas”. Es decir, dice, hay una alta probabilidad de que se produzcan episodios de asma por tormentas eléctricas.
Además de los peligros previstos, es importante recordar que la mayoría de los microorganismos presentes en el aire no son en absoluto perjudiciales para el ser humano. “La mayoría de la gente se ha adaptado al fenómeno porque la evolución nos ha hecho inmunes a muchos de los microorganismos del aire”, dice Yair. “Sin embargo, las personas sensibles y vulnerables pueden sufrirlo”.