Mejora de la calidad del aire

El impacto potencial de los árboles en la mejora de la calidad del aire sigue siendo uno de los aspectos menos comprendidos de los servicios ecosistémicos [1]. Los árboles de las calles tienen el potencial de regular la calidad del aire mediante la absorción de contaminantes y el aumento de la deposición de contaminantes.

La mayoría de las investigaciones en esta materia han demostrado que la vegetación urbana contribuye con una modesta reducción en la concentración de contaminantes atmosféricos (menos al 5%) [2-3]. Sin embargo, éstos han extrapolado los datos a las escalas regionales o de ciudad, minimizando el importante potencial de mejora de la calidad del aire que tiene la vegetación urbana a una escala menor.

Dada la creciente necesidad de utilizar infraestructura verde para reducir la contaminación en las ciudades, la cantidad de estudios publicados ha aumentado drásticamente durante la última década, las cuales están dando luces de la efectividad de la vegetación como estrategia de solución para mejorar la calidad del aire.

Deposición de contaminantes:

Los árboles aumentan tanto la rugosidad de la superficie (ralentizando el flujo de aire, mejorando así los procesos de eliminación de contaminantes de deposición y absorción) como el área de la superficie del suelo con la que los contaminantes atmosféricos entran en contacto (actuando como filtros biológicos, mejorados por las propiedades de sus superficies) [4].

Por su naturaleza, las plantas en general absorben CO2 y contaminantes gaseosos como O3, NO2 , SO2 principalmente a través de los estomas de las hojas o la superficie; y acumulan partículas en el aire (por intercepción, impactación o sedimentación) con mayor eficacia que otras superficies urbanas [5-6].

El follaje de los árboles, por ejemplo, proporciona una gran área de contacto sin precedentes para la deposición seca de partículas, al tiempo que requiere una superficie de suelo relativamente pequeña [7]. Aunque las superficies de los troncos y ramas de los árboles pueden incluso superar la capacidad de acumulación específica de las hojas [8], su superficie es comparativamente pequeña.

Las tasas de absorción y acumulación de contaminantes de las plantas depende de una serie de factores, tales como la micro y macroestructura de la hoja, las características de la copa, el hábito de la hoja, la filogenia, las variables climáticas, así como también de los niveles y composición de las diferentes clases de contaminantes presentes en la atmósfera [9].

Un número limitado de estudios experimentales han intentado cuantificar el cambio neto en las concentraciones de contaminantes resultantes de los árboles de las calles [10-11-12]. Los resultados de estos estudios brindan respuestas mixtas sobre si los árboles brindan un beneficio neto en la regulación de la calidad del aire, lo que señala factores locales como determinantes importantes de los efectos locales.

Por otra parte, el diseño urbano también juega un papel importante en la filtración de contaminantes a través de las plantas. La densidad de árboles, el marco de plantación entre árboles, la altura de las especies escogidas, y la combinación de estratas (árboles, arbustos, gramíneas) afectan la capacidad de mejorar la calidad del aire a escala urbana.

Disservicios:

Si bien hay que tener siempre cuenta que los beneficios neto de la naturaleza en la calidad del aire son siempre mayores, hay estudios que indican que bajo determinadas condiciones la vegetación puede generar perjuicios.

Por ejemplo, dentro de un cañón urbano, un arbolado vial muy denso impide el intercambio vertical de aire limpio y contaminado (también conocida como la hipótesis de ventilación [10])

Los árboles también pueden afectar negativamente la calidad del aire, al emitir compuestos orgánicos volátiles biogénicos (COVB) que son precursores de contaminantes como ozono, aerosoles orgánicos secundarios y, por lo tanto, también de material particulado [13]. Además, la liberación de polen alergénico [14] es otro disservicio proveniente de la vegetación.

Sin embargo, la función de filtrado de la vegetación aún juega un papel clave en la reducción del material particulado (15-16], y conviene tener siempre en cuenta que los beneficios neto de la naturaleza en la ciudad serán siempre mayores.

Fuentes:

  1. Demuzere M., Orru K., Heidrich O., Olazabal E., Geneletti D., Orru H., et al. (2014). Mitigating and adapting to climate change: Multi-functional and multi-scale assessment of green urban infrastructure.
  2. Tiwary A., Sinnett D., Peachey C., Chalabi Z., Vardoulakis S., Fletcher T., et al (2009). An integrated tool to assess the role of new planting in PM10 capture and the human health benefits: A case study in London.
  3. Tallis M., Taylor G., Sinnett D. & Freer-Smith, P.H. (2011). Estimating the removal of atmospheric particulate pollution by the urban tree canopy of London, under current and future environments.
  4. Beckett K.P., Freer-Smith P.H. & Taylor G. (1998). Urban woodlands: their role in reducing the effects of particulate pollution.
  5. Escobedo F.J. & Nowak D.J. (2009). Spatial heterogeneity and air pollution removal by an urban forest.
  6. Janhäll S. (2015). Review on urban vegetation and particle air pollution – Deposition and dispersion.
  7. Cimburova, Z. & Berghauser, M. (2021). Location matters. A systematic review of spatial contextual factors mediating ecosystem services of urban trees.
  8. Xu, X., Yu, X., Mo, L., Xu, Y., Bao, L. & Lun, X. (2019). Atmospheric particulate matter accumulation on trees: A comparison of boles, branches and leaves.
  9. Steinparzer, M., Schaubmayr, J., Godbold, D.L. & Rewald, B. (2023). Particulate matter accumulation by tree foliage is driven by leaf habit types, urbanization- and pollution levels.
  10. Salmond J.A., Williams D.E., Laing G., Kingham S., Dirks K.N., Longley I., et al. (2013). The influence of vegetation on the horizontal and vertical distribution of pollutants in a street canyon.
  11. Khan F.I. & Abbasi S.A. (2001). Effective design of greenbelts using mathematical models.
  12. Brantley H.L., Hagler G.S.W., Deshmukh P.J. & Baldauf R.W. (2014). Field assessment of the effects of roadside vegetation on near-road black carbon and particulate matter.
  13. Fitzky A.C., Sandén H., Karl T., Fares S., Calfapietra C., Grote R, Saunier A. & Rewald B. (2019). The Interplay Between Ozone and Urban Vegetation—BVOC Emissions, Ozone Deposition, and Tree Ecophysiology.
  14. Dudek T., Kasprzyk I. & Dulska-Jeż A. (2018). Forest as a place for recreation but also the source of allergenic plant pollen: to come or avoid?
  15. Braun G. (1974). Immissionen—Der Wald als Indikator und Schutzvegetation.