En el verano de 2020, el viento llevó casi 24 toneladas de polvo a través del océano Atlántico desde el desierto del Sahara en África hasta América del Norte y del Sur, azotando con especial fuerza las islas del Mar Caribe.
Esta ha sido una de las tormentas de polvo del Sahara más grandes que se haya registrado y se produjo en medio de la pandemia mundial. Se desarrolló un sistema de alerta temprana para el polvo africano con fondos de la NASA y solo unos días antes del evento se había instalado en Puerto Rico. Mediante esta herramienta, por primera vez, los ciudadanos de toda la isla recibieron un aviso anticipado de que se avecinaba la tormenta de arena.
“Estábamos monitoreando un par de modelos e imágenes satelitales diferentes de la NASA”, dijo Pablo Méndez-Lázaro, profesor asociado del Recinto de Ciencias Médicas de la Universidad de Puerto Rico en San Juan, quien dirigió el desarrollo del sistema de alerta.
“Tan pronto como vimos la tormenta de polvo, comenzamos a comunicar la noticia”, dijo. “Nos pusimos en contacto con las agencias gubernamentales correspondientes y los médicos colaboradores”.
Las nubes de polvo del Sahara hacen este viaje todos los años, fertilizando el suelo con fósforo y otros nutrientes. La cantidad correcta de polvo alimenta el coral del Caribe, pero demasiado polvo puede provocar el crecimiento excesivo de algas. También puede irritar los ojos, los oídos, la nariz y la garganta de las personas con partículas finas de sílice y otros minerales que pueden infiltrarse en el tejido pulmonar, agravar la sensibilidad y reducir la visibilidad.
“Durante el verano de 2020, como en muchos otros lugares, también estuvimos luchando contra el COVID-19”, dijo Méndez-Lázaro, “y el COVID-19 es un virus respiratorio. Estábamos muy preocupados por cómo el polvo podría exacerbar los síntomas”.
Alerta temprana, mejor preparación
El sistema de alerta de polvo del Sahara implica monitorear datos satelitales, recolectar muestras y alertar a las agencias gubernamentales y al público, dando tiempo a las personas para prepararse.
La tormenta de polvo de 2020, apodada Godzilla, era tan grande que los astronautas de la Estación Espacial Internacional pudieron verla.
Méndez-Lázaro y su equipo utilizan una variedad de herramientas y sensores de la NASA para rastrear aerosoles —que pueden ser líquidos, gases, bacterias, virus y cenizas volcánicas, además de polvo— principalmente con el Conjunto de radiómetros de imágenes en el infrarrojo visible (VIIRS, por sus siglas en inglés) de la NASA a bordo del satélite Suomi de la Alianza Nacional de Satélites Polares (NPP, por sus siglas en inglés).
El instrumento VIIRS permite a los investigadores determinar la profundidad óptica de los aerosoles, que es un indicador de la cantidad de aerosoles en la atmósfera.
“Podrían ser un montón de cosas diferentes, por lo que la información satelital no es suficiente para saber qué tipo de aerosol hay ahí arriba”, dijo Méndez-Lázaro. “Pero debido a la trayectoria de la nube de polvo, sabes de dónde viene, y por el muestreo en tierra, sabes dónde nació”.
La información adicional sobre la ruta y el origen permite a los científicos confirmar que una nube es, de hecho, polvo del Sahara, lo que puede ayudarlos a predecir sus efectos.
Varios días antes de la tormenta de 2020, el equipo de Méndez-Lázaro realizó un evento en vivo en su página de Facebook con una de las principales meteorólogas de Puerto Rico, Ada Monzón, que llegó a unos 300.000 espectadores. Méndez-Lázaro también habló sobre las peligrosas condiciones atmosféricas en otra transmisión en vivo por Facebook del Servicio Meteorológico Nacional en San Juan.
Monzón y otros meteorólogos incluyeron la información en sus pronósticos, para que el público y los grupos especialmente vulnerables —incluidos los ancianos, los niños menores de cinco años, las mujeres embarazadas y las personas con asma u otros problemas respiratorios o dermatológicos— pudieran tomar precauciones y evitar la exposición al exterior.
Méndez-Lázaro y su equipo también proporcionaron visualizaciones mediante una herramienta que planeaban hacer pública. Con base en las advertencias, la Oficina del Departamento de Salud de Puerto Rico emitió recomendaciones de salud pública. La advertencia anticipada de los datos satelitales también permitieron que el equipo que tomaba las muestras terrestres del sistema se preparara para analizar y caracterizar rápidamente el polvo, que provocó dos días de condiciones de aire insalubre en Puerto Rico.
Una mejor comprensión del polvo puede ayudar a los médicos a tratar a los pacientes que sufren sus efectos sobre la salud, especialmente si el polvo transporta patógenos, y permite a los investigadores analizar retrospectivamente los datos satelitales iniciales para hacer posibles mejoras en los pronósticos futuros.
Observaciones de la Tierra en la Tierra
Méndez-Lázaro y su equipo desarrollaron el sistema de alerta con fondos de una subvención de Ciencias Aplicadas de la NASA de tres años otorgada en 2019. Todas las propuestas fueron revisadas por pares.
Cuando llegó la tormenta en 2020, se había implementado una primera versión del sistema de alerta para Puerto Rico. Méndez-Lázaro y sus colegas también han estado trabajando para expandirlo a las Islas Vírgenes de EE.UU.
Actualmente, el equipo está estableciendo una asociación sostenible con el Sistema de Observación del Océano Costero del Caribe (CARICOOS) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés), para mantener operativo el sistema después de que finalice el financiamiento de la NASA.
Méndez-Lázaro recibió fondos adicionales de la NASA en 2020 para investigar cómo las columnas de polvo del Sahara y otros factores ambientales afectan la propagación y la gravedad del COVID-19.
“Nos preocupaba que las personas que ya luchan contra el virus pudieran empeorar y sus síntomas fueran más severos porque el polvo africano es otro agravante que afecta el sistema pulmonar”, dijo Méndez-Lázaro. Su equipo continúa analizando datos y planea informar de los hallazgos preliminares sobre este tema en un futuro cercano.
John Haynes, quien administra las aplicaciones de Salud y Calidad del Aire en el Programa de Ciencias Aplicadas de la División de Ciencias de la Tierra en la sede de la NASA en Washington, dijo que el trabajo de Méndez-Lázaro es un ejemplo perfecto de la misión de su programa.
“Nuestro mandato es descubrir y demostrar usos innovadores y prácticos de las observaciones de la Tierra”, dijo Haynes, quien se desempeñó como oficial técnico del lado de la NASA en ambos proyectos.
Todos los días se descargan terabytes de datos de la Tierra desde la constelación de satélites de observación de la Tierra de la NASA. Esta información se utiliza para responder preguntas científicas básicas sobre cómo están cambiando los sistemas de la Tierra. Luego, el Programa de Ciencias Aplicadas de la NASA tiene como objetivo poner esa información en manos de las personas que toman decisiones sobre los pronósticos y las políticas, para que esas decisiones puedan ser más rápidas o mejores.
“Pablo y su equipo no solo están aprovechando los datos de profundidad óptica de VIIRS, sino también las observaciones terrestres”, dijo Haynes. “Están recopilando esa información y proporcionándola a otras agencias en formatos útiles para que puedan tomar mejores decisiones cuando se pronostica que ocurrirán estas tormentas de polvo”.
Por Rebecca Carroll
Publicación de NASA Spinoff 2022